[拼音]:cifu xitong
[外文]:servomechanism
对机械运动进行控制的反馈控制系统,又称随动系统。伺服系统泛指使输出变量精确地跟随或复现某个过程的控制系统。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,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。
伺服系统最初用于船舶的自动驾驶、火炮控制和指挥仪中,后来逐渐推广到很多领域,特别是自动车床、天线位置控制、导弹和飞船的制导等。采用伺服系统主要是为了达到下面的几个目的:
(1)以小功率指令信号去控制大功率负载。火炮控制和船舵控制就是典型的例子。
(2)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。
(3)使输出机械位移精确地跟踪电信号,如记录和指示仪表等。
![图](/d/bkimg/2022110816/ckfbfom3ge4.webp)
衡量伺服系统性能的主要指标有频带宽度和精度。频带宽度简称带宽,由系统频率响应特性来规定,反映伺服系统的跟踪的快速性。带宽越大,快速性越好。图中是伺服系统的典型频率响应特性。通常取频率响应特性的对数幅频特性的值降到-3分贝时所对应的频率值ωb为系统的带宽(从坐标原点ω=0算起)。伺服系统的带宽主要受控制对象和执行机构的惯性的限制。惯性越大,带宽越窄。一般伺服系统的带宽小于15赫,大型设备伺服系统的带宽则在1~2赫以下。伺服系统的精度主要决定于所用的测量元件的精度。因此,在伺服系统中必须采用高精度的测量元件,如精密电位器、自整角机和旋转变压器等。此外,也可采取附加措施来提高系统的精度,例如将测量元件(如自整角机)的测量轴通过减速器与转轴相连,使转轴的转角得到放大,来提高相对测量精度。采用这种方案的伺服系统称为精测粗测系统或双通道系统。通过减速器与转轴啮合的测角线路称精读数通道,直接取自转轴的测角线路称粗读数通道。
伺服系统按所用驱动元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统和气动伺服系统。
- 参考书目
- 威尔桑著,韦登谷等译:《伺服系统设计的现代实践》,国防工业出版社,北京,1977。 (D.R.Wilson, Modern Practicein Servo Design,Pergamon Press,Oxford, 1970.)