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第二十讲,伺服系统servo-system,伺服系统（servo-system）,8.1伺服系统介绍伺服系统(servomechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。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，伺服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）。伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。,8.1伺服系统介绍,（1）伺服系统的定义定义1：实现输出变量精确地跟随或复现输入变量的控制系统。定义2：包含功率放大和反馈，使得输出变量的值紧密地响应输入量值的一种自动控制系统。（2）伺服系统的用途以小功率指令信号去控制大功率负载。在没有机械连接的情况下，由输入轴控制位于远处的输出轴，实现远距同步传动。使输出机械位移精确地跟踪电信号。,8.2伺服系统的结构组成,（1）伺服系统的结构组成伺服控制系统的结构、类型繁多，但从自动控制系统理论的角度来分析，伺服控制系统一般包括：控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。,比较元件,被控对象,执行元件,调节元件,测量、反馈元件,伺服控制系统组成原理方框图,8.2伺服系统的结构组成,比较环节比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号的环节，通常由专门的电路或计算机来实现。控制器控制器通常是计算机或PID控制器（比例-积分-微分控制器），其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理，以控制执行元件按要求动作。执行环节执行环节的作用是按控制信号的要求，将输入的各种形式的能量转化成机械能，驱动被控对象工作。,8.2伺服系统的结构组成,被控对象被控对象是指被控制的机构或装置，是直接完成系统目的的主体；一般包括传动系统、执行装置和负载。检测环节检测环节是指能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲的装置。一般包括传感器和转换电路,8.2伺服系统的结构组成,（2）伺服系统的分类伺服系统的分类方法有很多，常见的分类方法有以下三种：A按被控量参数特性分类按被控量不同，机电一体化系统可分为：位移、速度、力矩等各种伺服系统。其它系统还有温度、湿度、磁场、光等各种参数的伺服系统。B按驱动元件的类型分类按驱动元件的不同可分为：电气、液压、气动伺服系统。电气伺服系统根据电机类型的不同又可分为：直流、交流伺服系
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