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伺服控制系統(tǒng)zui初用于船舶的自動駕駛、火炮控制和指揮儀中,后來逐漸推廣到很多領(lǐng)域,特別是自動車床、天線位置控制、導(dǎo)彈和飛船的制導(dǎo)等。采用伺服系統(tǒng)主要是為了達(dá)到下面幾個目的:①以小功率指令信號去控制大功率負(fù)載?;鹋诳刂坪痛婵刂凭褪堑湫偷睦印"谠跊]有機(jī)械連接的情況下,由輸入軸控制位于遠(yuǎn)處的輸出軸,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距同步傳動。③使輸出機(jī)械位移地跟蹤電信號,如記錄和指示儀表等。
衡量伺服控制系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)有頻帶寬度和精度。頻帶寬度簡稱帶寬,由系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性來規(guī)定,反映伺服系統(tǒng)的跟蹤的快速性。帶寬越大,快速性越好。伺服系統(tǒng)的帶寬主要受控制對象和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的慣性的限制。慣性越大,帶寬越窄。一般伺服系統(tǒng)的帶寬小于15赫,大型設(shè)備伺服系統(tǒng)的帶寬則在1~2赫以下。自20世紀(jì)70年代以來,由于發(fā)展了力矩電機(jī)及高靈敏度測速機(jī),使伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了直接驅(qū)動,革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素,使帶寬達(dá)到50赫,并成功應(yīng)用在遠(yuǎn)程導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、精密指揮儀等場所。伺服系統(tǒng)的精度。主要決定于所用的測量元件的精度。因此,在伺服系統(tǒng)中必須采用高精度的測量元件如精密電位器、自整角機(jī)和旋轉(zhuǎn)變壓器等。此外,也可采取附加措施來提高系統(tǒng)的精度,例如將測量元件(如自整角機(jī))的測量軸通過減速器與轉(zhuǎn)軸相連,使轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角得到放大,來提高相對測量精度。采用這種方案的伺服系統(tǒng)稱為精測粗測系統(tǒng)或雙通道系統(tǒng)。通過減速器與轉(zhuǎn)軸嚙合的測角線路稱精讀數(shù)通道,直接取自轉(zhuǎn)軸的測角線路稱粗讀數(shù)通道。
伺服控制系統(tǒng)按所用驅(qū)動元件的類型可分為機(jī)電伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)和氣動伺服系統(tǒng)。
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