伺服系统按控制原理及特点

　　伺服系统按控制原理

 

　　（1）开环伺服系统

 

　　系统中没有位置测量装置，信号流是单向的（数控装置→进给系统），故系统稳定性好。

 

　　开环伺服系统的特点：

 

　　1.一般以功率步进电机作为伺服驱动元件。

 

　　2.无位置反馈，精度相对闭环系统来讲不高，机床运动精度主要取决于伺服驱动电机和机械传动机构的性能和精度。步进电机步距误差，齿轮副、丝杠螺母副的传动误差都会反映在零件上，影响零件的精度。

 

　　3.结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉；因此在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。一般用于经济型数控机床。

 

　　（2）闭环伺服系统

 

　　系统中有反馈控制系统,位置采样点从工作台引出，可直接对最终运动部件的实际位置进行检测；能得到更高的速度、精度和驱动功率。

 

　　闭环伺服系统的特点：

 

　　1.从理论上讲，可以消除整个驱动和传动环节的误差、间隙和

 

　　失动量。具有很高的位置控制精度。从理论上讲，机床运动精度只取决于检测装置的精度，与传动链误差无关。但实际对传动链和机床结构仍有严格要求。

 

　　2.由于位置环内的许多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙都是非线性的，故很容易造成系统的不稳定，使闭环系统的设计、安装和调试都相当困难。该系统主要用于精度要求很高的镗铣床、超精车床、超精磨床以及较大型的数控机床等。

 

　　（3）半闭环伺服系统

 

　　系统的位置采样点是从伺服电机或丝杠的端部引出，采样旋转角度进行检测，不是直接检测最终运动部件的实际位置。

 

　　半闭环伺服系统的特点：

 

　　1.半闭环环路内不包括或只包括少量机械传动环节，因此可获得稳定的控制性能，其系统的稳定性虽不如开环系统，但比闭环要好。

 

　　2.由于丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的运动误差难以消除,因此，其精度较闭环差，较开环好。但可对这类误差进行补偿，因而仍可获得满意的精度。

 

　　3.由于半闭环伺服系统结构简单、调试方便、精度也较高，因而在现代CNC机床中得到了广泛应用。