培训纲要 1 伺服系统概述 2 埃斯顿驱动器简介 3 伺服扭矩、速度、位置控制方式 4 电流环、速度环、位置环等环节 5 主回路、动态制动、再生等 6 选型讨论

  开环控制（OPEN LOOP） 由控制器输出指令信号，用来驱动电机 按指令值位移并且停在所指定的位置。

  伺服是一个闭环系统，它是由电流环、速度 环、位置环组成，位置环的输出作为速度环 的给定速度环的输出又是电流环的给定。 它本质上是一个跟随系统： ◊ 按接受的指令的速度运行 ◊ 按接受的指令的位置定位

  按有无检测装置，数控系统能分为开环与闭环数控系统，而按检 测装置的安装位置又可大致分为闭环与半闭环数控系统。下面对几种 数控系统分别做多元化的分析与研究：

  3 闭环数控系统 由于物理运动装置的刚性、摩擦阻尼等非线性因素和传动间隙等都不 包括在半闭环伺服系统环内，因而其大部分传动间隙，弹性变形，滚 珠丝杠螺母的误差及滞后都对机床精度产生一定的影响。未解决这样一些问题， 闭环数控系统应运而生。闭环数控系统的位置采样点如图1所示，是从 机床运动部件上直接引出，通过采样运动部件的实际位置做检测， 可以消除整个放大和传动环节的误差、间隙和失动，因而具有很高的 位置控制精度。但是由于位置环内的许多机械传动环节的摩擦特性、 刚性和间隙都是非线性的，故很容易造成系统的不稳定，使闭环数控 系统的设计、安装和调试都相当困难。闭环数控系统主要应用于精度 要求很高的精镗床、超精车床、超精磨床等。

  4、双闭环数控系统 双闭环数控系统是半闭环和闭环控制相结合的产物，不仅具有高精度 的位置控制功能，而且还具有极高的稳定性和易调试性，其系统组成 如图2所示。该系统的特点是，整个系统由内外两个位置环组成，其中 内部闭环为转角位置闭环，其检测元件为装于电机轴上的光电编码盘， 驱动装置为交流伺服系统，由此构成一以电机转角θo为输出，指令转 角θi为输入的角度随动系统。外部位置闭环采用光栅、感应同步器等 线位移检测元件直接获得机床工作台的位移信息，并以内环的转角随 动系统为驱动装置驱动工作台运动。该数控系统即有较好的稳定性， 又可达到很高的控制精度，具有广泛的适用范围。

  奴隶的功用是忠实地遵从主人的命令从 事体力工作,也就是“依指令准确执行动 作的驱动装置；能够高精度的灵敏动作表

  1 开环数控系统 开环数控系统结构简单，没有检测和反馈装置，数控装置发出的指令 信号是单向的，所以不存在系统稳定性问题。因为无位置反馈装置， 所以精度不高，其精度主要取决于伺服系统的性能。开环数控系统具 有工作稳定，反应迅速，调试方便，维修简单，价格低廉等优点，在 精度和速度要求不高，驱动力矩不大的场合得到广泛应用。但是长期 运行或启动及结束时易产生丢步和超步的现象，很难提高加工精度。 在我国，经济型数控机床一般都采用开环数控系统。

  半闭环控制（SEMI-CLOSE LOOP） 将位置或速度传感器，安装于电机轴上 以取得位置反馈信号及速度反馈信号。

  全闭环控制（FULL-CLOSE LOOP） 利用光栅尺等位置传感器，直接将物体 的位移量同步返回到控制系统。

  2 半闭环数控系统 半闭环数控系统的位置采样点是从驱动装置（常用伺服电机）或丝杠 引出，通过采样旋转角度而不是采样运动部件的实际位置进行仔细的检测。 因此，由丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的误差难以消除。半闭环数 控系统闭环环路内不包括或只包括少量物理运动环节，因此可以获得 稳定的控制性能，而机械传动环节带来的误差可用误差补偿的方法消 除，因此仍可以获得比较满意的精度。这种系统结构相对比较简单，测试方便， 精度也较高，因而在现代数字控制机床中得到了广泛的应用。