servomechanism

servomechanism,中文名:伺服系統,用來精確地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統,又稱隨動系統。

伺服系統
servomechanism
在很多情況下,伺服系統專指被控制量(系統的輸出量)是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統,其作用是使輸出的機械位移(或轉角)準確地跟蹤輸入的位移(或轉角)。伺服系統的結構組成和其他形式的反饋控制系統沒有原則上的區別。
伺服系統最初用於船舶的自動駕駛、火炮控制和指揮儀中,後來逐漸推廣到很多領域,特別是自動車床、天線位置控制、飛彈和飛船的制導等。採用伺服系統主要是為了達到下面幾個目的:①以小功率指令信號去控制大功率負載。火炮控制和船舵控制就是典型的例子。②在沒有機械連線的情況下,由輸入軸控制位於遠處的輸出軸,實現遠距同步傳動。③使輸出機械位移精確地跟蹤電信號,如記錄和指示儀表等。
衡量伺服系統性能的主要指標有頻頻寬度和精度。頻頻寬度簡稱頻寬,由系統頻率回響特性來規定,反映伺服系統的跟蹤的快速性。頻寬越大,快速性越好。伺服系統的頻寬主要受控制對象和執行機構的慣性的限制。慣性越大,頻寬越窄。一般伺服系統的頻寬小於15赫,大型設備伺服系統的頻寬則在1~2赫以下。自20世紀70年代以來,由於發展了力矩電機及高靈敏度測速機,使伺服系統實現了直接驅動,革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素,使頻寬達到50赫,並成功套用在遠程飛彈、人造衛星、精密指揮儀等場所。伺服系統的精度主要決定於所用的測量元件的精度。因此,在伺服系統中必須採用高精度的測量元件,如精密電位器、自整角機和旋轉變壓器等。此外,也可採取附加措施來提高系統的精度,例如將測量元件(如自整角機)的測量軸通過減速器與轉軸相連,使轉軸的轉角得到放大,來提高相對測量精度。採用這種方案的伺服系統稱為精測粗測系統或雙通道系統。通過減速器與轉軸嚙合的測角線路稱精讀數通道,直接取自轉軸的測角線路稱粗讀數通道。
伺服系統按所用驅動元件的類型可分為機電伺服系統、液壓伺服系統和氣動伺服系統。

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