位置開環伺服系統的執行元件一般採用步進電動機。由於沒有比較控制環節和測量反饋裝置，開環伺服系統具有結構簡單、維護方便、可靠性高、製造成本低等優點，適用於速度、精度要求不高的中小型數控工具機。由於受步進電動機的步距精度和傳動機構的傳動精度的影響，難以實現高精度的位置控制，進給速度也受步進電動機工作頻率的限制。
基本介紹
- 中文名：位置開環伺服系統
- 執行元件：步進電動機
- 特點：結構簡單、維護方便、可靠性高等
- 領域：運動控制
簡介,系統結構,分類,
簡介
開環控制系統沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統每發出一個進給指令脈衝，經驅動電路功率放大後，驅動步進電動機旋轉一個角度，再經傳動機構帶動工作檯移動。這類系統信息流是單向的，即進給脈衝發出去以後，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環控制。
系統結構
由於步進電動機具有根據脈衝指令運行的能力，在開環控制中與其他電動機有不可比擬的優勢。隨著對控制精度的要求越來越高，為了對步進電動機的失步、越步或細分精度進行補償，利用步進電動機構成閉環的套用越來越多。
根據各部分功能採用的元件不同，開環系統分為很多種。例如控制器有專用控制器、計算機型控制器（指廣義的計算機，如個人計算機、單片機、DSP、PLC、FPGA和DDS等）；環形分配器可由硬體構成，或用專用晶片實現，或用計算機軟體設計實現；驅動器可以是由電力電子元件設計的一般放大器，也可以是PWM驅動器等。
分類
根據結構的不同，開環控制系統分為串列控制和並行控制兩種。具有串列控制功能的單片機系統與步進電動機驅動電源之間具有較少的連線，驅動電源必須含有環形分配器。用微機系統的數條端線直接控制步進電動機各相驅動電路的方法稱為並行控制。在驅動電源內不包括環形分配器，其功能必須由微機系統完成。
為了實現步進電動機的速度和加速度控制，需要控制系統發出脈衝的頻率或者換相周期。可以用軟體延時和定時器兩種方法確定脈衝的周期（頻率）。
軟體延時方法是通過延時子程式實現的，它占用CPU的時間；定時器方法則是通過設定定時時間常數的方法實現的。步進電動機的閉環控制越來越受到重視，已發展出模糊控制、矢量控制等多種方式。有的步進電動機還帶有感測器，為構成閉環控制提供了條件。
