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将物体移动到规定的位置,或者跟踪一个运动的目标时,经常能听到“伺服”这个词。 “伺服(Servo)机构”一词的词源据说来自拉丁语中的“Servus”,即“奴隶”的意思。表示完全按照指令行动而构建的控制系统。利用伺服机构可进行位置、速度、转矩的单项控制及组合控制。
位置控制
可正确地移动到指定位置,或停止在指定位置。
位置精度有的已可达到微米(μm:千分之一毫米)以内,还能进行频繁的起动、停止。
速度控制
目标速度变化时,也可快速响应。
即使负载变化,也可最大限度地缩小与目标速度的差异。能实现在宽广的速度范围内连续运行。
转矩控制
即使负载变化,也可根据指定转矩正确运行。转矩是使转轴旋转的“力”。
为了实现既灵敏又高精度的动作,始终确认自己的动作状态,避免与指令发生偏差而不断进行反馈(feed back),这就是伺服机构的特点。如何进行控制以缩小指令信号与反馈信号之差至关重要。
JIS中“伺服机构”的定义:
“以物体的位置、方位、姿势等作为控制量,为跟踪目标的任何变化而构建的控制系统”
伺服机构大致由下列各部分组成。
指令部
发出动作的指令信号。
控制部
使电机等按照指令运行。
驱动、检测部
驱动控制对象,对其运行状态进行检测。
实际的机构虽然也有液压式和气压式的,但最近广泛使用维护性能优良的电气式伺服机构。电气式伺服机构中尤其与FA相关的精密控制中,经常使用AC伺服系统。而且,伺服电机常带有可检测旋转角度、速度和方向的编码器,它可将检测信息反馈给伺服放大器(控制部)。