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伺服系统原理及发展趋势 王刚

伺服系统原理及发展趋势 王刚
伺服系统原理及发展趋势 王刚

伺服系统原理及发展趋势

姓名:王刚学号:50128523405

摘要:伺服系统是机电产品中的重要环节,其控制性能反映了机电设备的控制质量。高性能的伺服系统可以提供灵活、方便、准确、快速的驱动。本文在理解《伺服驱动与控制技术》这门课程的理论基础上,介绍了伺服系统的发展过程和伺服系统的分类、原理,并具体阐述了伺服系统的发展趋势。

关键词:伺服系统;控制;电机;发展

Abstract:Servo-system is the important link in the mechanical-electrical products ,its control property reflects the control quality of mechanical-electrical device.High-performance servo system can provide a flexible, convenient, accurate and fast driver. Based on understanding the servo drive and control technology based on the theory of this course, the developing of the Servo-system are introduced and the classification, the principle of the servo system, and expounds the development trend of servo system in detail.

Keyword:Servo-system;Control;Motor;developing

引言

伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。又称随动系统。在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角)。最基本的伺服系统包括伺服执行元件(电机、液压缸等)、反馈元件和伺服驱动器。

近年来,由于数控技术的迅速发展,伺服系统的作用于要求越显突出,交流伺服的应用也越来越为广泛。随着国家对制造装备及其技术改造工作的重视,随着全数字式交流永磁伺服系统的性能价格比逐步提高,应该范围也越来越广泛,未来的伺服将会占据机械领域一个重要角色。

1.伺服系统的发展历史

伺服系统的发展经历了由液压到电气的过程。电气伺服系统根据所驱动的电机类型分为直流(DC)伺服系统和交流(AC)伺服系统。

60~70年代是直流伺服电动机诞生和全盛发展的时代,直流伺服系统在工业及相关领域获得了广泛的应用,伺服系统的位置控制也由开环控制发展成为闭环控制。在数控机床应用领域,永磁式直流电动机占据统治地位,其控制电路简单,无励磁损耗,低速性能好。

80年代以来,随着电机技术、现代电力电子技术、微电子技术、控制技术及计算机技术的快速发展,大大推动了交流伺服驱动技术,使交流伺服系统性能日渐提高,与其相应的伺服传动装置也经历了模拟式、数模混合式和全数字化的发展历程。

90年代开环伺服系统迅速被交流伺服所取代。

我国是从1970年代开始跟踪开发交流伺服技术,主要研究力量集中在高等院校和科研单位,以军工、宇航卫星为主要应用方向,不考虑成本因素。主要研究机构是北京机床所、西安微电机研究所、中科院沈阳自动化所等。

80年代之后开始进入工业领域,直到2000年,国产伺服停留在小批量、高价格、应用面狭窄的状态,技术水平和可靠性难以满足工业需要。

2000年之后,随着中国变成世界工厂、制造业的快速发展为交流伺服提供了越来越大的市场空间,国内几家单位开始推出自己品牌的交流伺服产品。目前国内主要的伺服品牌或厂家有森创(和利时电机)、华中数控、广数、南京埃斯顿、兰州电机厂等。其中华中数控、广数等主要集中在数控机床领域。

2.伺服系统的分类、原理和特点

2.1伺服系统的分类

(1) 按调节理论分类

A、开环--即无位置反馈的系统,其驱动元件主要是功率步进电机或液压脉冲马达。它的结构简单、易于控制,但缺点是精度差,低速不平稳,扭矩小。一般用于轻载负载变化不大或经济型数控机床上。在这种系统中,如果是大功率驱动时,用步进电机作为执行元件。驱动电路的主要任务是将指令脉冲转化为驱动执行元件所需的信号。

B、闭环---误差控制随动随动系统。数控机床进给系统的误差,是CNC输出的位置指令和机床工作台实际位置的差值。闭环系统运动执行元件不能反映运动的位置,因此需要有位置检测装置。由于是反馈控制,反馈测量装置精度很高,所以系统传误差可得到补偿,提高了跟随精度和定位精度。主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5部分组成。比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较,两者的差值作为伺服系统的跟随误差,经驱动电路,控制执行元件带动工作台继续移动,直到跟随误差为零。

C、半闭环---半闭环和闭环系统的控制结构是一致的,不同点只是闭环系统环内包括较多的机械传动部件,传动误差均可被补偿。理论上精度可以达到很高。但由于受机械变形、温度变化、振动以及其它因素的影响,系统稳定性难以调整。这种伺服系统所能达以的精度、速度和动太特性优于开环伺服系统,其复杂性和成本低于闭环伺系统,主要用于大多数中小型数控机床。

(2) 按驱动元件的类型分类

A、电液伺服系统--由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。最常见的有电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统.。常用的位置检测元件有自整角机、旋转变压器、感应同步器和差动变压器等。为改善系统性能,常采用串联滞后校正来提高低频增益,降低系统的稳态误差。此外,采用加速度或压力负反馈校正则是提高阻尼性能而又不降低效率的有效办法。

B、电气伺服系统--全部采用电子器件和电机部件,操作维护方便,可靠性高。驱动元件主要有步进电机和交流伺服电机。它们没有液压系统中的噪声、污染和维修费用高等问题,但反应速度和低速力矩不如液压系统高,现在电机的驱动线路、电机本身的结构都得到很大的改善,性能大大提高。

C、机电伺服系统---以电动机作为动力驱动元件,电动机是将电能转换为机械能的元件,功率范围宽,使用方便,容易控制,是应用最广的驱动元件。机电伺服系统按所用电机的类型又可分为直流伺服系统和交流伺服系统,它性能和结构与电机类型和控制方式有很大关系。

2.2结构和技术要求

根据不同的伺服系统的分类,他们的结构会有差别,但是一般闭环的结构主要包括控制器,被控对象,执行环节,检测环节,比较环节等五部分;信号输入后先是到达比较环节,进行与预定值比较,将比较的结构输入控制器,控制器根据内置的控制算法来计算的到输出到执行环节,执行环节就将这些信号转成合适的输出来驱动需要驱动的设备,也就是被控对象。在驱动被控对象的时候,我们通过检测一些我们用来对比的信号,并经过检测环节来反馈到比较环节,这样来进行控制。

它的技术要求主要包括系统精度、稳定性、响应特性、工作频率四大方面,这四大方面也是我们在选择一款合适的产品时候最需要关注的地方。

3.伺服系统的发展趋势

从前面的讨论可以看出,数字化交流伺服系统的应用越来越广,用户对伺服驱动技术的要求也越来越高。总的来说,伺服系统的发展趋势可以概括为以下几个方面:

1.交流化

伺服技术将继续迅速地由DC伺服系统转向AC伺服系统。从目前国际市场的情况看,几乎所有的新产品都是AC伺服系统。在工业发达的国家,AC伺服电机的市场占有率已超过80﹪,在国内生产AC伺服电机的厂家也越来越多,正在逐步超过生产DC伺服电机的厂家。可以预见,不久的将来,除了在某些微型电机领域之外,AC伺服电机将完全取代DC伺服电机。

2.全数字化

采用新型高速微处理器和专用数字信号处理机(DSP)的伺服控制单元将全面取代模拟电子器件为主的伺服控制单元,从而实现完全数字化的伺服系统。全数字化的实现,将原有的硬件伺服控制变成了软件伺服控制,从而使在伺服系统中应用现代控制理论的先进方法成为可能。

3.高度集成化

新的伺服系统产品改变了将伺服系统划分为速度伺服单元与位置伺服单元两个模块的做法,代之以单一的、高度集成化、多功能的控制单元。同一个控制单元,只要通过软件设置系统参数,就可以改变其性能,既可以使用电机本身配置的传感器构成半闭环调节系统,又可以通过接口与外部的位置或速度或力矩传感器构成高精度的全闭环调节系统。

4.智能化

智能化是当前一切工业控制设备的流行趋势,伺服驱动系统作为一种高级的工业控制装置当然也不例外。最新数字化的伺服控制单元通常都设计为智能型产品,他们的智能化特点表现在以下几个方面:a.具有参数记忆功能。系统的所有参数都可以通过人机对话的方式由软件来设置,保存在伺服单元内部,通过通信接口,这些参数甚至可以在运行途中由上位计算机加以修改;b.具有故障自诊断

与分析功能。无论什么时候,只要系统出现故障,就会将故障的类型以及可能引起故障的原因通过用户面板清楚地显示出来,这就简化了维修与调试的复杂性;

c.具有参数自整定的功能。众所周知,闭环调节系统的参数整定是保证系统性能指标的重要环节,带有自整定功能的伺服单元可以通过几次试运行自动将系统的参数整定出来,并自动实现其最优化。

(5)模块化和网络化

在国外,以工业局域网技术为基础的工厂自动化(Factory Automation简称FA)工程技术在最近十年来得到了长足的发展,并显示出良好的发展势头。为适应这一发展趋势,最新的伺服系统都配置了标准的串行通信接口(如RS—232C接口等)和专用的局域网接口。这些接口的设置,显著增强了伺服单元与其它控制设备的互联能力,从而与CNC系统间的连接也因此变得十分简单,只需要一根电缆或光缆,就可以将数台,甚至数十台伺服单元与上位计算机连接成为整个数控系统。

4.总结

综上所述,伺服系统将向两个方向发展:一个是满足一般工业应用的要求,对性能指标要求不是很高的应用场合,追求低成本、少维护、使用简单等特点的驱动产品,如变频电机、变频器等;另一个就是代表着伺服系统发展水平的主导产品——伺服电机、伺服控制器,追求高性能、高速度、数字化、智能化、网络化的驱动控制,以满足用户较高的要求。

参考文献

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未来发展十大前景行业

未来发展十大前景行业 【篇一:未来发展十大前景行业】 编辑:biyu 中国未来最有前景的行业是什么?我写这一段的主要目的 是给大家择业、投资等提供一些参考性的指导意见。按照前景的优 劣我想主要有以下几个行业: 1、排在第一位的是水务行业,包括水资源、污水处理、海水淡化技 术等。很多朋友或许会说,为什么会是水呢?因为水是一种谁也离不 开的、不可替代的、再生有较大成本的资源;而某种资源价值的高低 取决于需求和供给之间的关系,或者说资源的稀缺性。从需求方面 来看,随着中国经济的不断发展,对水的需求是刚性上涨的,而且 水的需求弹性是很小的,也就是说需求者愿意为了水资源出无穷高 的价格;另外13亿多人的中国,水需求无疑是相当巨大的。 来看供给,中国水资源的供给是相当紧缺的,看一些数据。中国水 资源总量达到2.8万亿立方米,但人均水资源占有量只有2200立方米,相当于世界人均水平的1/4;中国的水资源在时间和空间上分布 不均匀,夏秋多,冬春少;南多北少、东多西少;除了自然禀赋方面的 原因外,环境污染正严重影响中国的水资源供给;据官方统计,中国 半数以上的主要水道都受到污染,水既无法饮用,也无法用于灌溉,现有超过3亿人(接近中国1/4人口)缺乏干净的饮用水;据国家环保总局的监测,2005年全国七大水系的411个地表水监测断面中有27%的断面为劣Ⅴ类水质,全国约1/2的城市市区地下水污染严重;水体 污染实际上减少了可供人类使用的水资源数量,人为制造了水资源 紧缺。其实,缺水是全世界多数国家面临的问题,我猜想未来战争 的一个重要起因很可能是大国争夺水资源。 其实,现在已经有外资以高溢价收购或控股中国的水务项目。8月 18日,扬州自来水股权转让项目招标,转让49%的净资产价值1.8 亿元,中标公司有30年的指定区域内供水特许经营权;共有4家水 务公司进行投标,跨国公司中法水务以8.95亿元的投标价格独占鳌头,报价为资产价值的5倍左右。8月22日,天津自来水项目49% 股权转让,评估资产价格为7亿多元,其中,招标方的硬性条款规 定必须溢价30%以上在各竞标公司报价中,中法水务为11.9亿元,威立雅水务21.8亿元。对于外资高溢价收购各地水务项目,有控制 权的地方政府往往举双手赞成:一是可以增加地方政府的收益,二 是为当地引进了外资,三是现在没有提高水价,老百姓没受影响。

伺服系统的发展及展望

伺服系统的发展及展望 摘要:本文主要介绍了伺服系统的三个发展阶段,包括步进电动机开环伺服系统阶段、直流伺服电动机闭环伺服系统阶段、无刷直流伺服电动机、交流伺服电动机伺服系统阶段,并分析了伺服系统的发展趋势:交流化、智能化、网络化、小型化。 关键词:伺服;智能化;小型化 伺服系统也叫位置随动系统,它的根本任务是实现执行机械对位置指令(给定量)的准确跟踪,当给定量随机变化时,系统能使被控制量准确无误地跟随并复现给定量,是一个位置反馈控制系统[1],主要包括电机和驱动器两部分,广泛用于航空、航天、国防及工业自动化等自动控制领域。随着电力电子、控制理论、计算机术等技术的快速发展以及电机制造工艺水平的不断提高,伺服系统近年来获得了迅速发展。 1伺服系统的发展阶段 伺服系统的发展与伺服电动机的不同发展阶段相联系,

由直流电机构成的伺服系统是直流伺服系统,由交流电机构成伺服系统是交流伺服系统。伺服电动机至今经历了三个主要发展阶段: 1.1 第一个发展阶段(20世纪60年代以前):步进电动机开环伺服系统 伺服系统的驱动电机为步进电动机或功率步进电动机,位置控制为开环系统。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构,两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。 步进电机存在一些缺点:在低速时易出现低频振动现象;一般不具有过载能力;步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转现象,停止时转速过高易出现过冲现象。 1.2 第二个发展阶段(20世纪60-70年代):直流伺服电动机闭环伺服系统 由于直流电动机具有优良的调速性能,很多高性能驱动装置采用了直流电动机,伺服系统的位置控制也由开环系统发展成为闭环系统。在数控机床的应用领域,永磁式直流电动机占统治地位,其控制电路简单,无励磁损耗,低速性能好。 1.3 第三个发展阶段(80年代至今):无刷直流伺服电动机、交流伺服电动机伺服系统

对立统一规律是事物发展的根本规律

对立统一规律是事物发展的根本规律 摘要:“世间万物都存在着普遍的联系,同时也具备着无数的对立面和统一面。而对立统一及时一个整体又是一对截然不同的关系。他们普遍的存在事物的内部,同时也普遍存在于事物与事物之间。 关键词:对立和统一,规律,阴阳,发展,绝对性,相对性。 什么是对立统一规律 对立统一规律是唯物辩证法的根本规律,亦称对立面的统一和斗争的规律或矛盾规律。它揭示出,自然界、社会和思想领域中的任何事物以及事物之间都包含着矛盾性,事物矛盾双方又统一又斗争推动事物的运动、变化和发展。对立统一规律的内涵体现在:矛盾双方的同一性与斗争性;矛盾的普遍性与特殊性;事物发展过程中的矛盾以及矛盾双方发展的不平衡性。 对立面的统一和斗争 对立和统一分别表示矛盾的两种基本属性。同时也可称对立属性为斗争性,统一属性称为统一性。而两个对立面之间也存在着自己的统一于斗争。举个简单的例子,两个人是同事,他们之间在工作上存在一件分歧,这也可以算作一个对立,虽然是很小的矛盾,但它必然是存在的。但是换一个角度看,他们所作的都是为了公司的运营,整体公司的利益。从这一角度看来他们之间又存在着统一的关系 所谓的对立面我们可以理解为竞争,统一面我们可以理解为条件或者整个竞争的过程。一个客观存在的规律。当然不论对立还是统一都能推动事物的发展。矛盾的竞争必然能推动事物发展,这是大家普遍认知的。同时一件事有统一固定的规律可循,这不也是推动事物发展的一个过程吗? 谈及对立与统一,我们不妨从中国古人的思想中去理解。对立与统一也可意象理解为天地阴阳。阴阳,阴气与阳气的合称,事物普遍存在的相互对立的两种属性,阴阳相反相成是事物发生、发展、变化的规律和根源。 《道德经》曰:“道生一,一生二,二生三,三生万物。万物负阴而抱阳,冲气以为和”。案:这是从宇宙起源角度谈到了阴阳,但不是对“阴阳”一词本身进行定义或解说。道者,导也。导者,向也。当混沌水汽从无序运动转向有序运动,就等于车辆上了正道,开始向目的地前进了。这种在正道上的有序运动导致了太极的诞生。太极就是“一”,它诞生于混沌从无序运动转向有序运动的那一时刻。太极一诞生,随后而来的就是天地的出现。天地就是“二”。天气下降、地气蒸腾,二气相合,其结果就是人的诞生。人就是“三”。“三”也包含万物生灵,人是万物生灵中最灵者,是它们的总代表。随后世界万物在阴阳交互作用中世代交替,保持种群和数量的平衡。“负阴而抱阳”表示出了“阴”为“阳”的基础或前提的意思。 阴阳学说很直观的告诉了我们天地万物都存在阴阳的关系。如男和女,天和地。日和月等等。很明显天地日月都是相互对立的两个物体。但是他们却也能有机的结合在一起。此为太极。而太极也可以简单的理解为万物本源。从现在的话解释,也就是

液压伺服系统工作原理

液压伺服系统工作原理 1.1 液压伺服系统工作原理 液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。 电液伺服系统通过使用电液伺服阀,将小功率的电信号转换为大功率的液压动力,从而实现了一些重型机械设备的伺服控制。 液压伺服系统是使系统的输出量,如位移、速度或力等,能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化,与此同时,输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统的工作原理可由图1来说明。 图1所示为一个对管道流量进行连续控制的电液伺服系统。在大口径流体管道1中,阀板2的转角θ变化会产生节流作用而起到调节流量qT的作用。阀板转动由液压缸带动齿轮、齿条来实现。这个系统的输入量是电位器5的给定值x i。对应给定值x i,有一定的电压输给放大器7,放大器将电压信号转换为电流信号加到伺服阀的电磁线圈上,使阀芯相应地产生一定的开口量x v。阀开口x v使液压油进入液压缸上腔,推动液压缸向下移动。液压缸下腔的油液则经伺服阀流回油箱。液压缸的向下移动,使齿轮、齿条带动阀板产生偏转。同时,液压缸活塞杆也带动电位器6的触点下移x p。当x p所对应的电压与x i所对应的电压相等时,两电压之差为零。这时,放大器的输出电流亦为零,伺服阀关闭,液压缸带动的阀板停在相应的qT位置。 图1 管道流量(或静压力)的电液伺服系统 1—流体管道;2—阀板;3—齿轮、齿条;4—液压缸;5—给定电位器;6—流量传感电位器;7—放大器;8—电液伺服 阀 在控制系统中,将被控制对象的输出信号回输到系统的输入端,并与给定值进行比较而形成偏差信号以产生对被控对象的控制作用,这种控制形式称之为反馈控制。反馈信号与给定信号符号相反,即总是形成差值,这种反馈称之为负反馈。用负反馈产生的偏差信号进行调节,是反馈控制的基本特征。而对图1所示的实例中,电位器6就是反馈装置,偏差信号就是给定信号电压与反馈信号电压在放大器输入端产生的△u。 图2 给出对应图1实例的方框图。控制系统常用方框图表示系统各元件之间的联系。上图方框中用文字表示了各元件,后面将介绍方框图采用数学公式的表达形式。 液压伺服系统的组成 液压伺服系统的组成 由上面举例可见,液压伺服系统是由以下一些基本元件组成;

未来十互联网十大发展趋势分析P

世界已被互联网占领,互联网未来10年将如何变化与发展? 1.互联网全球普及 根据国际电信联盟最近统计,全球互联网用户总数已经达到20亿人;而联合国公布的最新统计数字显示,世界人口在2011年底突破70亿大关。所以到2020年毫无疑问会有更多的人使用互联网。据国家科学基金会(National Science Foundation)预测,2020年前全球互联网用户将增加到50亿。联合国估计2020年世界人口将为75亿,大部分人将使用互联网。 2.互联网将成为物联网 到2020年,互联网预计将成为一个设备网络而不再只是一个计算机网络。根据CIA World Factbook 2009的统计,今天的互联网拥有大约5.75亿台主机电脑。而美国国家科学基金会则预计未来会有数十亿个传感器连接到互联网。在物联网上,每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结。学校班车将接入互联网,父母可实时了解孩子上学或放学途中的情况。 3.互联网将成为无线网络 目前移动宽带网的用户已经呈现出爆发式增长的迹象,据Informa公司统计,2009年第二季度,全球移动宽带的用户数突破了2.57亿人。这表明3G,WiMAX等高速无线网络的普及率已经比去年同期增长了85%左右。近年来,亚洲地区是无线宽带网用户最多的地区,不过用户增长率最强劲的地区则是在拉丁美洲地区。按Informa预计,到2014年,全球无线宽带网的用户数量将提升到25亿人左右。 4.社交网络的巅峰 基于Web2.0技术的社交网络是万维网技术的最新应用,很大程度上改变了社会生态。Facebook自2004年2月4日上线以来,用户数量已经超过了已经超过了8亿,至今并未呈现出减缓的迹象,Facebook、LinkedIn、Twitter、Instagram以及Google+还会继续增长。美国新媒体公司Wetpaint联合创始人兼CEO本·埃洛维茨(Ben Elowitz)在TechCrunch撰文称,未来十年内,社交网络将与搜索引擎全面整合,成为一位不知疲倦的个人助理,为用户规划日常生活,提高决策效率。 5.SoLoMo将主导互联网 2010年,中国手机用户数量达到了7.38亿,全球手机用户数量已经超过了50亿。2011年5亿Facebook用户中有2亿为移动用户,活跃度比远高于台式机用户。未来十年内随着智能手机和平板电脑等移动终端的普及,进入移动互联网时代。 随着社交网络和移动互联网的兴起,Social(社交的)、Local(本地的)、Mobile(移动的)三概念的结合,也称社交本地移动,代表着未来互联网发展的趋势。LBS已经成为连接真实世界与虚拟网络的一道桥梁,SoLoMo将引领未来十年移动互联网走势。 6.互联网变得越来越轻 互联网正在变得越来越轻,意味着轻量、轻松、轻快、轻简、傻瓜化、碎片化,主要有四个方面。 智能手机、平板电脑等种种手持移动终端轻量化,人人都可随身携带一个图书馆。 微博(micro blogging)、轻博(light blogging)等新媒体的兴起,展示形式更加简洁、便捷,网络表达方式在变轻。 轻游戏崛起,网络娱乐方式轻简化,风靡全球的轻度社交类游戏《愤怒的小鸟》《偷菜》《抢车位》是多么的简单、轻松。 软件应用更轻了,从各种应用市场(App Store)里可以直接下载各种应用,不像以前那样需要拷贝光盘或软盘,还有许多是基于云服务的在线应用。 7.大数据时代 未来的十年将是一个“大数据”引领的智慧科技的时代。随着社交网络的逐渐成熟,移动带宽迅速提升,云计算、物联网应用更加丰富。更多的传感设备、移动终端接入到网络,由此产生的数据及增长速度将比历史上的任何时期都要多和快。 互联网上的数据流量,尤其是高清图像和高清视频流量,迅猛增长。2012年华为报告指出未来十年网络容量提升千倍,每个移动终端也会达到Gb级的连接速度。思科预计,到2012年,互联网每个月的流量将会增加44艾字节(exabyte,109GB),仅每月的增量就是今天互联网流量的一倍多。 8.云计算大行其道 2009年,市场调研公司ABI Research在一份名为《移动云计算》的报告中提出,云计算不久将成为移动世界中的一股爆破力量,最终会成为移动应用的主导运行方式。根据Gartner的调查,到2015年,将有超过40%的CIO期望将其大部分IT运行在云中。 物联网也离不开云计算,物联网中的网络传输和管理服务就会利用到云计算。一位美国专家曾经预测说,全球只要5台计算机就可以满足人们的日常生活需要了。 9.语义网的春天 从20世纪80年代万维网之父蒂姆·伯纳斯-李(Tim Berners-Lee)提出万维网(WWW)构想以来,互联网进入飞速发展阶段。网络信息的沟通方式,从“人际交流”延伸至“人机交流”,语言科学与计算机科学结合的语义网,将是对目前互联网的一种扩展。 2010年Google收购了一家语义技术领先公司Metaweb。Metaweb运营着一个开放的语义信息数据库Freebase。Freebase和维基百科类似,不同的是,它完全专注于结构化数据及个人用户可行性操作。 2010年Facebook也公布了一个大规模的新平台Open Graph(开放图谱),让Facebook里的每个物件都拥有独特的ID。通过Open Graph把其他社交网站建构的网络给连接起来,将创造一个更聪明、更与社交连接、更个人化也更具语意意识的网络。 10.虚拟世界脱胎换骨 作为将来的网络系统,林登实验室于2003年推出的第二生命(second life)得到了很多主流媒体的关注。Second Life是一个基于因特网的虚拟世界,2011年美国虚拟社区Second Life年收入达1亿美元。 第二人生在一个巨大的Debian服务器阵列上模拟了一个平面的,类似地球的世界,被称为Grid。平台只提供土地,土地上的一切由人自己决定,网民可以像建主页一样建设自己的“世界”,并能与其他人的“世界”相连,最终形成一个巨型的“虚拟世界”,全世界各 地的玩家可以相互交流。未来10年,虚拟世界将会得我们的现实生活更加数字化。 未来十年,将是移动互联网普及应用、云计算技术大行其道、SoLoMo占主导、虚拟世界脱胎换骨的十年。除了以上的变化,未来还有三网合一、网络电视、富媒体应用、电商社区化、带宽提速、实时搜索、3D互联网、5G技术、人工智能等各种趋势和突破。

电液伺服技术的发展与未来展望

电液伺服技术的发展与未来展望 电液伺服系统的特点 电液伺服系统有许多优点,其中最突出的就是响应速度快、输出功率大、控制精确性高,因而在航空、航天、军事、冶金、交通、工程机械等领域得到了广泛的应用。人类使用水利机械及液压传动虽然已有很长的历史,但液压控制技术的快速发展却还是近几十年的事,随着电液伺服阀的诞生,使液压伺服技术进入了电液伺服时代,其应用领域也得到广泛的扩展。随着现代科学技术特别是材料科学的发展,人们更加重视动态试验。而电液伺服技术是实现动态高周疲劳、程控疲劳和低周疲劳以及静态的恒变形速率、恒负荷速率和各种模拟仿真试验系统的最佳技术手段。 国内电液伺服试验机的起步 国外试验机同行在电液伺服技术的应用和研制起步较早,自二十世纪50年代中期以来就先后生产了各种使用电液伺服系统的试验机,如美国MTS、英国Instron、瑞士Amsler(现在分为瑞士RUMUL和瑞士W+B试验机公司)、德国Sehench和日本岛津等公司都先后研制成功各种电液伺服试验机。当时我国在这个应用领域还是空白,使用的电液伺服试验机都是从这些国家进口的。 我国试验机厂家是在上世纪70年代初才开始研制电液伺服试验机,长春试验机研究所、长春试验机厂、红山试验机厂和济南试验机厂等开始进行研制。在国家财力的支持下,先后都成功地开发出电液伺服动静试验机,并开始在国内应用。正是通过当时这段时间的成功实践,培养锻炼出一批技术人员,创建了我国今后电液伺服技术发展的平台,奠定了国内在该技术领域的基础。 国内电液伺服试验机的发展阶段 国内电液伺服试验机的发展按照产品发展时期的特点大致划分成两个阶段:即自主发展阶段和与国外合作发展阶段。 自主发展阶段:二十世纪70年代末期到二十世纪90年代初期,国内的电液伺服试验机都是以自主开发为主。主要是集中在国内几个有实力的试验机厂家,如长春试验机研究所、长春试验机厂、红山试验机厂和济南试验机厂等。这个时期的主要代表性的产品有:1983年长春试验机研究所研制的2000kN电液伺服岩石压力试验机,该设备采用高压容器作为围压,模拟试样的真实受力情况。是三轴动静试验机的代表性产品,并首次把计算机引入电液伺服试验机的控制。1984年长春试验机研究所研制的3000kN电液伺服双缸卧式拉力试验机。该项目中首次应用静压支撑技术,成功地在两个卧式伺服油缸上实现静压支撑。另外,还首次应用了伺服同步技术,实现双缸系统的同步跟踪和精确定位。双缸的同步

伺服阀工作原理

典型电---气比例阀、伺服阀的工作原理 电---气比例阀和伺服阀按其功能可分为压力式和流量式两种。压力式比例/伺服阀将输给的电信号线性地转换为气体压力;流量式比例/伺服阀将输给的电信号转换为气体流量。由于气体的可压缩性,使气缸或气马达等执行元件的运动速度不仅取决于气体流量。还取决于执行元件的负载大小。因此精确地控制气体流量往往是不必要的。单纯的压力式或流量式比例/伺服阀应用不多,往往是压力和流量结合在一起应用更为广泛。 电---气比例阀和伺服阀主要由电---机械转换器和气动放大器组成。但随着近年来廉价的电子集成电路和各种检测器件的大量出现,在1电---气比例/伺服阀中越来越多地采用了电反馈方法,这也大大提高了比例/伺服阀的性能。电---气比例/伺服阀可采用的反馈控制方式,阀内就增加了位移或压力检测器件,有的还集成有控制放大器。 一、滑阀式电---气方向比例阀 流量式四通或五通比例控制阀可以控制气动执行元件在两个方向上的运动速度,这类阀也称方向比例阀。图示即为这类阀的结构原理图。它由直流比例电磁铁1、阀芯2、阀套3、阀体4、位移传感器5和控制放大器6等赞成。位移传感器采用电感式原理,它的作用是将比例电磁铁的衔铁位移线性地转换为电压信号输出。控制放大器的主要作用是: 1)将位移传感器的输出信号进行放大; 2)比较指令信号Ue和位移反馈信号U f U; 3)放大,转换为电流信号I输出。此外,为了改善比例阀的性能,控制放大器还含有对反馈信号 Uf的处理环节。比如状态反馈控制和PID调节等。 带位置反馈的滑阀式方向比例阀,其工作原理是:在初始状态,控制放大器的指令信号UF=0,阀芯处于零位,此时气源口P与A、B两端输出口同时被切断,A、B两口与排气口也切断,无流量输出;同时位移传Uf=0。若阀芯受到某种干扰而偏离调定的零位时,位移传感器将输出一定的电压Uf,控制放 放大后输出给电流比例电磁铁,电磁铁产生的推力迫使阀芯回到零位。若指令Ue>0,则 电压差U增大,使控制放大器的输出电流增大,比例电磁铁的输出推力也增大,推动阀芯右移。而阀芯的右移又引起反馈电压Uf的增大,直至Uf与指令电压Ue基本相等,阀芯达到力平衡。此时。

伺服系统原理及发展趋势 王刚

伺服系统原理及发展趋势 姓名:王刚学号:50128523405 摘要:伺服系统是机电产品中的重要环节,其控制性能反映了机电设备的控制质量。高性能的伺服系统可以提供灵活、方便、准确、快速的驱动。本文在理解《伺服驱动与控制技术》这门课程的理论基础上,介绍了伺服系统的发展过程和伺服系统的分类、原理,并具体阐述了伺服系统的发展趋势。 关键词:伺服系统;控制;电机;发展 Abstract:Servo-system is the important link in the mechanical-electrical products ,its control property reflects the control quality of mechanical-electrical device.High-performance servo system can provide a flexible, convenient, accurate and fast driver. Based on understanding the servo drive and control technology based on the theory of this course, the developing of the Servo-system are introduced and the classification, the principle of the servo system, and expounds the development trend of servo system in detail. Keyword:Servo-system;Control;Motor;developing 引言 伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。又称随动系统。在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角)。最基本的伺服系统包括伺服执行元件(电机、液压缸等)、反馈元件和伺服驱动器。

未来十年互联网十大发展趋势

未来十年互联网十大发 展趋势 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

未来十年互联网十大发展趋势 世界已被互联网占领,互联网未来10年将如何变化与发展? 1.互联网全球普及 根据国际电信联盟最近统计,全球互联网用户总数已经达到20亿人;而联合国公布的最新统计数字显示,世界人口在2011年底突破70亿大关。所以到2020年毫无疑问会有更多的人使用互联网。据国家科学基金会(National Science Foundation)预测,2020年前全球互联网用户将增加到50亿。联合国估计2020年世界人口将为75亿,大部分人将使用互联网。 2.互联网将成为物联网 到 2020年,互联网预计将成为一个设备网络而不再只是一个计算机网络。根据CIA World Factbook 2009的统计,今天的互联网拥有大约5.75亿台主机电脑。而美国国家科学基金会则预计未来会有数十亿个传感器连接到互联网。在物联网上,每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结。学校班车将接入互联网,父母可实时了解孩子上学或放学途中的情况。 3.互联网将成为无线网络 目前移动宽带网的用户已经呈现出爆发式增长的迹象,据Informa公司统计,2009年第二季度,全球移动宽带的用户数突破了2.57亿人。这表明3G,WiMAX等高速无线网络的普及率已经比去年同期增长了85%左右。近年来,亚洲地区是无线宽带网用户最多的地区,不过用户增长率最强劲的地区则是在拉丁美洲地区。按Informa预计,到2014年,全球无线宽带网的用户数量将提升到25亿人左右。 4.社交网络的巅峰 基于Web2.0技术的社交网络是万维网技术的最新应用,很大程度上改变了社会生态。Facebook自2004年2月4日上线以来,用户数量已经超过了已经超过了8亿,至今并未呈现出减缓的迹象,Facebook、LinkedIn、Twitter、Instagram以及Google+还会继续增长。美国新媒体公司Wetpaint联合创始人兼CEO本·埃洛维茨(Ben Elowitz)在TechCrunch撰文称,未来十年内,社交网络将与搜索引擎全面整合,成为一位不知疲倦的个人助理,为用户规划日常生活,提高决策效率。 5.SoLoMo将主导互联网 2010年,中国手机用户数量达到了7.38亿,全球手机用户数量已经超过了50亿。2011年5亿Facebook用户中有2亿为移动用户,活跃度比远高于台式机用户。未来十年内随着智能手机和平板电脑等移动终端的普及,进入移动互联网时代。 随着社交网络和移动互联网的兴起,Social(社交的)、Local(本地的)、Mobile(移动的)三概念的结合,也称社交本地移动,代表着未来互联网发展的趋势。LBS已经成为连接真实世界与虚拟网络的一道桥梁,SoLoMo将引领未来十年移动互联网走势。 6.互联网变得越来越轻

04事物的联系、发展及其规律答案

04事物的联系、发展及其规律答案 1-5 BACAC 6-10 BDDCD、 辨析题 11. 错 马克思主义的辩证否定观认为:否定是事物的自我否定,是事物内部矛盾运动的结果;否定是事物发展的环节,它是旧事物向新事物的转变,是旧质到新质的飞跃,只有经过否定,旧事物才能向新事物转变;否定是新旧事物相互联系的环节,新事物孕育产生于旧事物,新旧事物是通过否定环节联系起来的;辨证否定的实质就是“扬弃”即新事物对旧事物的批判又继承,既克服其消极因素又保留其积极因素。 简答题 12答:第一,量变是质变的必要准备。第二,质变是量变的必然结果。第三,量变和质变是相互渗透的。质量互变体现了事物发展的渐进性和飞跃性的统一。 13. 答:一,否定是事物的自我否定;二,否定是事物发展的环节;三,否定是新旧事物联系的环节。 14. 现象与本质辩证关系的原理说明了科学研究的必要性和可能性。 认识的任务就是通过现象揭示本质: 第一,现象是认识事物的本质的向导。 第二,通过现象发现本质是科学研究的任务。

第三,通过现象认识本质,是一个不断发展的过程 15. 内容和形式即是对立的又是统一的。 内容和形式相互依存,不可分割。 内容和形式相互作用,相互影响。 内容和形式在一定条件下相互转化。 内容决定形式,形式反作用于服务。当形式适合内容时,对内容的发展起着积极的推动作用;当形式不适合内容时,对内容的发展起着消极的阻碍作用。 16. 引起某种现象的现象是原因。 被某种现象引起的现象是结果。 因果关系的特点: 第一,原因一定在前,结果一定在后; 第二,在前的原因和在后的结果之间必须有引起和被引起的关系; 原因和结果的辩证关系 首先,原因和结果的区分是确定的,又是不确定的。 其次,原因和结果是相互依存、相互作用、相互转化的。

伺服驱动器的工作原理

伺服驱动器的工作原理 随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用全数字式交流伺服电机作为执行电动机。在控制方式上用脉冲串和方向信号实现。 一般伺服都有三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式。 速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。位置控制是通过发脉冲来控制的。具体采用什么控制方式要根据客户的要求,满足何种运动功能来选择。 如果您对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。 如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的死循环控制功能,用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。 对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快,可以用速度

方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如大部分中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。换一种说法是: 1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V 对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。可以通过实时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。 2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。应用领域如数控机床、印刷机械等等。 3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行

交流伺服系统发展现状及其趋势

交流伺服系统发展现状及其趋势运动控制系统作为电气自动化的一个重要的应用领域,已经被广泛应用于国民经济各个部门。运动控制系统主要研究电动机拖动及机械设备的位移控制问题。交流伺服系统是运动控制系统所研究的重要的一部分,而纵观电力拖动的发展过程,交、直流两种拖动方式并存与各个生产领域,随着工业技术的发展,两者相互竞争,相互促进。 1990年以前,由于技术成本等原因,国内伺服电机以直流永磁有刷电机和步进电机为主,而且主要集中在机床和国防军工行业。1990年以后,进口永磁交流伺服电机系统逐步进入中国,此期间得益于稀土永磁材料的发展、电力电子及微电子技术日新月异的进步,交流伺服电机的驱动技术也得以很快发展。如今约占整个电力拖动容量80%的不变速拖动系统都采用交流电动机,而只占20%的高精度、宽广调速范围的拖动系统采用直流电动机。自20世纪80年代以来,随着现代电机技术、现代电力电子技术、微电子技术、控制技术及计算机技术等支撑技术的快速发展,交流伺服控制技术的发展得以极大的迈进,使得先前困扰着交流伺服系统的电机控制复杂、调速性能差等问题取得了突破性的进展,交流伺服系统的性能日渐提高,价格趋于合理,使得交流伺服系统取代直流伺服系统尤其是在高精度、高性能要求的伺服驱动领域成了现代电伺服驱动系统的一个发展趋势。 一、交流伺服系统的概述 伺服来自英文单词Servo,指系统跟随外部指令进行人们所期望的运动,运动要素包括位置、速度和力矩。伺服系统的发展经历了从液压、气动到电气的过程,而电气伺服系统包括伺服电机、反馈装置和控制器。在20世纪60年代,最早是直流电机作为主要执行部件,在70年代以后,交流伺服电机的性价比不断提高,逐渐取代直流电机成为伺服系统的主导执行电机。控制器的功能是完成伺服系统的闭环控制,包括力矩、速度和位置等。我们通常说的伺服驱动器已经包括了控制器的基本功能和功率放大部分。虽然采用功率步进电机直接驱动的开环伺服系统曾经在90年代的所谓经济型数控领域获得广泛使用,但是迅速被交流伺服所取代。进入21世纪,交流伺服系统越来越成熟,市场呈现

未来十年互联网十大发展趋势分析p

未来十年互联网十大发 展趋势分析p Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

世界已被互联网占领,互联网未来10年将如何变化与发展 1.互联网全球普及 根据国际电信联盟最近统计,全球互联网用户总数已经达到20亿人;而联合国公布的最新统计数字显示,世界人口在2011年底突破70亿大关。所以到2020年毫无疑问会有更多的人使用互联网。据国家科学基金会(National Science Foundation)预测,2020年前全球互联网用户将增加到50亿。联合国估计2020年世界人口将为75亿,大部分人将使用互联网。 2.互联网将成为物联网 到 2020年,互联网预计将成为一个设备网络而不再只是一个计算机网络。根据CIA World Factbook 2009的统计,今天的互联网拥有大约5.75亿台主机电脑。而美国国家科学基金会则预计未来会有数十亿个传感器连接到互联网。在物联网上,每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结。学校班车将接入互联网,父母可实时了解孩子上学或放学途中的情况。 3.互联网将成为无线网络 目前移动宽带网的用户已经呈现出爆发式增长的迹象,据Informa公司统计,2009年第二季度,全球移动宽带的用户数突破了2.57亿人。这表明3G,WiMAX等高速无线网络的普及率已经比去年同期增长了85%左右。近年来,亚洲地区是无线宽带网用户最多的地区,不过用户增长率最强劲的地区则是在拉丁美洲地区。按Informa预计,到2014年,全球无线宽带网的用户数量将提升到25亿人左右。 4.社交网络的巅峰 基于Web2.0技术的社交网络是万维网技术的最新应用,很大程度上改变了社会生态。Facebook自2004年2月4日上线以来,用户数量已经超过了已经超过了8亿,至今并未呈现出减缓的迹象,Facebook、LinkedIn、Twitter、Instagram以及Google+还会继续增长。美国新媒体公司Wetpaint联合创始人兼CEO本·埃洛维茨(Ben Elowitz)在TechCrunch撰文称,未来十年内,社交网络将与搜索引擎全面整合,成为一位不知疲倦的个人助理,为用户规划日常生活,提高决策效率。 5.SoLoMo将主导互联网 2010年,中国手机用户数量达到了7.38亿,全球手机用户数量已经超过了50亿。2011年5亿Facebook用户中有2亿为移动用户,活跃度比远高于台式机用户。未来十年内随着智能手机和平板电脑等移动终端的普及,进入移动互联网时代。 随着社交网络和移动互联网的兴起,Social(社交的)、Local(本地的)、Mobile(移动的)三概念的结合,也称社交本地移动,代表着未来互联网发展的趋势。LBS已经成为连接真实世界与虚拟网络的一道桥梁,SoLoMo将引领未来十年移动互联网走势。 6.互联网变得越来越轻 互联网正在变得越来越轻,意味着轻量、轻松、轻快、轻简、傻瓜化、碎片化,主要有四个方面。 智能手机、平板电脑等种种手持移动终端轻量化,人人都可随身携带一个图书馆。 微博(micro blogging)、轻博(light blogging)等新媒体的兴起,展示形式更加简洁、便捷,网络表达方式在变轻。 轻游戏崛起,网络娱乐方式轻简化,风靡全球的轻度社交类游戏《愤怒的小鸟》《偷菜》《抢车位》是多么的简单、轻松。 软件应用更轻了,从各种应用市场(App Store)里可以直接下载各种应用,不像以前那样需要拷贝光盘或软盘,还有许多是基于云服务的在线应用。 7.大数据时代 未来的十年将是一个“大数据”引领的智慧科技的时代。随着社交网络的逐渐成熟,移动带宽迅速提升,云计算、物联网应用更加丰富。更多的传感设备、移动终端接入到网络,由此产生的数据及增长速度将比历史上的任何时期都要多和快。 互联网上的数据流量,尤其是高清图像和高清视频流量,迅猛增长。2012年华为报告指出未来十年网络容量提升千倍,每个移动终端也会达到Gb级的连接速度。思科预计,到 2012年,互联网每个月的流量将会增加44艾字节(exabyte,109GB),仅每月的增量就是今天互联网流量的一倍多。 8.云计算大行其道 2009年,市场调研公司ABI Research在一份名为《移动云计算》的报告中提出,云计算不久将成为移动世界中的一股爆破力量,最终会成为移动应用的主导运行方式。根据Gartner的调查,到2015年,将有超过40%的CIO期望将其大部分IT运行在云中。 物联网也离不开云计算,物联网中的网络传输和管理服务就会利用到云计算。一位美国专家曾经预测说,全球只要5台计算机就可以满足人们的日常生活需要了。 9.语义网的春天 从20世纪80年代万维网之父蒂姆·伯纳斯-李(Tim Berners-Lee)提出万维网(WWW)构想以来,互联网进入飞速发展阶段。网络信息的沟通方式,从“人际交流”延伸至“人机交流”,语言科学与计算机科学结合的语义网,将是对目前互联网的一种扩展。 2010年Google收购了一家语义技术领先公司Metaweb。Metaweb运营着一个开放的语义信息数据库Freebase。Freebase和维基百科类似,不同的是,它完全专注于结构化数据及个人用户可行性操作。 2010年Facebook也公布了一个大规模的新平台Open Graph(开放图谱),让Facebook里的每个物件都拥有独特的ID。通过Open Graph把其他社交网站建构的网络给连接起来,将创造一个更聪明、更与社交连接、更个人化也更具语意意识的网络。 10.虚拟世界脱胎换骨 作为将来的网络系统,林登实验室于2003年推出的第二生命(second life)得到了很多主流媒体的关注。Second Life是一个基于因特网的虚拟世界,2011年美国虚拟社区Second Life年收入达1亿美元。 第二人生在一个巨大的Debian服务器阵列上模拟了一个平面的,类似地球的世界,被称为Grid。平台只提供土地,土地上的一切由人自己决定,网民可以像建主页一样建设自己的“世界”,并能与其他人的“世界”相连,最终形成一个巨型的“虚拟世界”,全世界各地的玩家可以相互交流。未来10年,虚拟世界将会得我们的现实生活更加数字化。 未来十年,将是移动互联网普及应用、云计算技术大行其道、SoLoMo占主导、虚拟世界脱胎换骨的十年。除了以上的变化,未来还有三网合一、网络电视、富媒体应用、电商社区化、带宽提速、实时搜索、3D互联网、5G技术、人工智能等各种趋势和突破。

伺服电机工作原理及和步进电机的区别

伺服电机工作原理及和步进电机の区别 2010-03-30 17:14 伺服电机内部の转子是永磁铁,驱动器控制のU/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场の作用下转动,同时电机自带の编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动の角度。伺服电机の精度决定于编码器の精度(线数)。 什么是伺服电机?有几种类型?工作特点是什么? 答:伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到の电信号转换成电动机轴上の角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩の增加而匀速下降.。 请问交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上有什么区别? 答:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制滚珠丝杆,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,便宜。永磁交流伺服电动机20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术の发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出の发展,各国著名电气厂商相继推出各自の交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统の主要发展方向,使原来の直流伺服面临被淘汰の危机。90年代以后,世界各国已经商品化了の交流伺服系统是采用全数字控制の正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域の发展日新月异。 永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,主要优点有:⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。⑵定子绕组散热比较方便。⑶惯量小,易于提高系统の快速性波纹管联轴器。⑷适应于高速大力矩工作状态。⑸同功率下有较小の体积和重量。 伺服和步进电机 伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应の角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲の功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量の脉冲,这样,和伺服电机接受の脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确の控制电机の转动,从而实现精确の定位,可以达到0.001mm。 步进电机是一种离散运动の装置,它和现代数字控制技术有着本质の联系。在目前国内の数字控制系统中,步进电机の应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统の出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制の发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号)弹性联轴器,但在使用性能和应用场合上存在着较大の差异。现就二者の使用性能作一比较。 一、控制精度不同 两相混合式步进电机步距角一般为 3.6°、 1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为

液压伺服工作原理

液压伺服工作原理 1.1 液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。 电液伺服系统通过使用电液伺服阀,将小功率的电信号转换为大功率的液压动力,从而实现了一些重型机械设备的伺服控制。 液压伺服系统是使系统的输出量,如位移、速度或力等,能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化,与此同时,输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统的工作原理可由图1来说明。 图1所示为一个对管道流量进行连续控制的电液伺服系统。在大口径流体管道1中,阀板2的转角θ变化会产生节流作用而起到调节流量qT的作用。阀板转动由液压缸带动齿轮、齿条来实现。这个系统的输入量是电位器5的给定值 x i 。对应给定值x i ,有一定的电压输给放大器7,放大器将电压信号转换为电流 信号加到伺服阀的电磁线圈上,使阀芯相应地产生一定的开口量x v 。阀开口x v 使液压油进入液压缸上腔,推动液压缸向下移动。液压缸下腔的油液则经伺服阀流回油箱。液压缸的向下移动,使齿轮、齿条带动阀板产生偏转。同时,液压缸 活塞杆也带动电位器6的触点下移x p 。当x p 所对应的电压与x i 所对应的电压相 等时,两电压之差为零。这时,放大器的输出电流亦为零,伺服阀关闭,液压缸带动的阀板停在相应的qT位置。 图1 管道流量(或静压力)的电液伺服系统 1—流体管道;2—阀板;3—齿轮、齿条;4—液压缸;5—给定电位器;6—流量传感电位器;7—放大器;8—电液伺服阀 在控制系统中,将被控制对象的输出信号回输到系统的输入端,并与给定值进行比较而形成偏差信号以产生对被控对象的控制作用,这种控制形式称之为反

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