直流伺服系统结构和原理

图1 鉴幅型直流伺服系统的原理框图

1、位置检测与信号综合环节
（1）旋转变压器：是一种输出电压随转角变化的角位移测量装置。
（2）相敏放大器：将交流电压转换为与之成正比的直流电压，并使它的极性与输入的交流电压的相位相适应。
（3）位置检测与信号综合环节

2、脉宽调制型（PWM）功率放大
基本原理：利用大功率电器的开关作用，将直流电压转换成一定频率的方波电压，通过对方脉冲宽度的控制，改变输出电压的平均值。
（1）PWM变换器

图2 脉宽调速示意图

(4-1)

（2）双极型PWM变换器

图3 双极式H型可逆PWM变换器电路

图4 双极式PWM变换器电压和电流波形

根据图很容易导出双极式可逆PWM变换器电枢两端平均电压的表达式

(4-2)

双极式PWM变换器特点：
优点：
①电流连续；
②可使电动机在四个象限中运行；
③电动机停止时，有微振电流，能消除摩擦死区；
④低速时，每个晶体管的驱动脉冲仍较宽，有个晶体管的可靠导通；
⑤低速时平稳性好，调速范围宽。
缺点：
在工作过程中，四个功率晶体管都处于开关状态，开关损耗大，且容易发生上、下两管直通的事故。为了防止上、下两管同时导通，在一管关断和另一管导通的驱动脉冲之间，应设置逻辑延时。

直流伺服系统的稳态误差分析
影响伺服系统的稳态精度，导致系统产生稳态误差的因素有以下几个方面：由检测元件引起的检测误差；由系统的结构和输入信号引起的原理误差；负载扰动引起的扰动误差。
1．检测误差
2．原理误差
3．扰动误差

直流伺服系统的动态校正

方法：
1、速度调节器的设计。
2、位置调节器的设计。