伺服系统简介.pdf

第四章第四章 伺服系伺服系统分析与综合统分析与综合 本章摘要 §4.1 相关的基 概念 §4.2 伺服系统性能分析 §4.3 伺服系统性能改进 §4.4 伺服系统机械谐振及其控制 1 4.1 相关的基本概念 伺服系统:是自动控制系统中的一类系统，它用来控制被控对象 的转角或位移，使其自动、连续、精确地复现输入指令的变化。 （一般具有负反馈闭环）例：雷达跟踪系统、机器人机械臂、猎雷 声纳平台。 基本结构： 指令 比较 调节 执行 被控 输出 输入 元件 元件 元件 对象 测量、反馈元件 2 4.1 相关的基本概念 分类： n按执行元件：电气、液压、气动等伺服系统； n按控制方式：闭环、半闭环等伺服系统； n按控制信号：模拟式、数字式伺服系统。 要求： n稳定性： 取决于系统的结构和元件参数：惯性、阻尼、刚度、增益； 与外界作用的性质或形式无关； n精度：（动态误差、稳态误差） 取决于系统的结构； 传感器的灵敏度、精度、非线性； 放大器的零漂和死区误差； 机械装置的传动误差、反向间隙 n快速响 性： n可靠性，抗干扰能力强。 3 4.2 伺服系统性能分析 4.2.1 静态性能 4.2.2 瞬态性能 4.2.3 刚度特性（抗干扰） 4 4.2 伺服系统性能分析 4.2.1 静态性能 静态误差：当伺服系统稳定时，令t ∞时，系统误差极限lime(t) ess t 定义为静态误差。 以直流伺服系统为例，其数学模型如下图所示： 位置环 5 4.2 伺服系统性能分析 4.2.1 静态性能 位置环 6 4.2 伺服系统性能分析 4.2.1 静态性能 o (s) T (s) o (s) o (s) T (s) i (s) T (s )      i (s ) 1T (s) i (s)  o (s) e (s ) e (s )  (s)  (s)[1