伺服系统的组成
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伺服驱动系统（Servo System）简称伺服系统，是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，例如数控机床等。使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量.（ 使用在机电系统中的伺服电机的转动惯量较大，为了能够和丝杠等机械部件直接相连。伺服电机有一种专门的小惯量电机，为了得到极高的响应速度。但这类电机的过载能力低，当使用在进给伺服系统中时，必须加减速装置。 交流伺服运动系统的组成如图1和图2所示。图中的驱动器和电机构成通常所说的交流伺服系统，而交流伺服运动系统的涵义更广泛，它还包括控制器、传感器、电磁铁等部件，协调完成特定的运动轨迹或工艺过程。
图1 交流伺服运动系统的集中控制结构
图2 交流伺服运动系统的分布控制结构 集中控制结构 图1所示的是交流伺服运动系统的集中控制结构。图中交流电机的传感器通常为电流、位置、速度和温度等传感器，作为电机控制算法的输入量，运动机构的传感器取决于工艺过程的控制量，可以是位置、温度、压力、张力、流量、光等传感器。执行元件可以是交流电机，也可以是电磁铁、电磁阀等。控制器多采用工控机、可编程逻辑控制器(plc)，或以单片机、DSP、ARM等微控制器为核心，配上键盘、旋钮、磁盘或通讯接口接受操作命令，数码管、液晶显示器件显示工作参数，灯光和声响装置作为报警和提示之用。 集中式控制系统中，工艺软件或应用软件固化在控制器中，对接收到的命令信号及传感器信号进行运算、判断，以数字量或模拟量控制驱动器或功率开关，主、辅运动机构在交流电机及执行元件的驱动下完成特定运动。除控制器外，其它部件间没有电信号方面的联系，所有控制信号都来自控制器。 集中式控制结构适用于简单的系统，以及比较成熟的驱动器和电机。简单系统中，驱动器中无微处理器，或微处理器的功能不足以胜任控制器的功能。对成熟的驱动器，其与控制器的接口比较方便，参数设置简洁，通用性强，用户只需正确选择驱动器和电机，开发自己的控制器，加快研发和产品化过程。这种结构对控制器的实时性要求较高，应具有强大的数据处理能力、丰富的输入输出口、适当的中断功能和定时器。 分布式控制结构 图2所示的是分布式控制结构。与图1不同的是控制器和驱动器的功能发生了变化。控制器只起接受命令和显示工作参数的作用，以通讯方式与驱动器相连，工艺软件下移到驱动器中，驱动器不仅控制伺服电机，还要根据传感器信号和通讯获得的命令去控制功率开关。 分布式控制结构适合于特种或新型系统的开发，驱动器中微处理器的功能较强，方案总设计者可在控制器和驱动器的两片微处理器间灵活分配功能，对控制器的要求降低很多，系统紧凑。一旦开发成功，就会形成具有自主知识产权的产品，系统价格可以降低，针对性强，获得同类应用领域较大的市场份额。从事分布式系统的开发人员应包括电机、驱动、控制、机械和应用工艺等方面的人员。 |
