伺服系统和恒值系统的区别 伺服系统的应用领域

一、伺服系统和恒值系统的区别

1、给定量不同

恒值控制系统的给定量恒定不变，如恒速，恒温，恒压等自动控制系统，这种系统的输出量也是恒定不变的。

伺服系统的给定输入信号是预先未知且随时间变化的并且系统的输出量随输入量的变化而变化。

2、定义不同

恒值控制系统的输入信号为某个常数，故称为恒值。

伺服系统是一种反馈控制系统。在这种系统中，输出量是机械位移、速度或者加速度。因此伺服系统这一术语，与位置或速度，或加速度控制系统是同义语。

3、特点不同

恒值控制系统的特点为输入信号为某个常数，由于扰动的出现，将使被控量产生偏差，恒值系统能根据偏差性质产生控制作用，使被控量以一定精度恢复回期望值。如液位控制、温度控制、压力控制等。恒值控制系统在工业过程和日常生活中更为多见。

伺服系统输入信号是无法预知的任意变化的函数，控制系统使被控量以尽可能高的精度随给定值变化，克服扰动的影响。如鱼雷、雷达对目标的跟踪、导弹对飞行物的跟踪等。

恒值控制系统就是通过调节控制所需要达到的目标是已知固定的，伺服系统是指控制系统需要达到的目标值是不断变化的。

二、伺服系统的应用领域

1、激光加工领域

2、机器人领域

3、数控车床领域

4、大规模集成电路制造办公自动化设备

5、雷达等高科技领域

三、伺服系统应用趋势

自动控制系统不仅在理论上飞速发展，在其应用器件上也日新月异。模块化、数字化、高精度、长寿命的器件每隔3～5年就有更新换代的产品面市。传统的交流伺服电机特性软，并且其输出特性不是单值的；步进电机一般为开环控制而无法准确定位，电动机本身还有速度谐振区，pwm调速系统对位置跟踪性能较差，变频调速较简单但精度有时不够，直流电机伺服系统以其优良的性能被广泛的应用于位置随动系统中，但其也有缺点，例如结构复杂，在超低速时死区矛盾突出，并且换向刷会带来噪声和维护保养问题。新型的永磁交流伺服电机发展迅速，尤其是从方波控制发展到正弦波控制后，系统性能更好，它调速范围宽，尤其是低速性能优越。

四、伺服系统在纺织机械中的应用

目前国内纺织工业中纺织机械伺服应用约占国内伺服应用总量的8%左右，下面就伺服系统在纺织机械中的应用进行论述。

1、在梳理领域的应用

目前，生产线设备，在外观形态和内在质量上，都已有了长足的发展，具备了精细抓棉能力，设计更加人性化，有着友好的人机界面，操作维护也更加简便。声、光、电、气、变频传动技术、先进的伺服系统等新技术以及新工艺、新的梳棉理论被大量采用，体现在清梳联生产线的设计制造中，促使清梳联生产线向高产、高速、节能、优质的方向发展，提高了生产的稳定性、可靠性，保证了整个生产流程能够同步、连续、平稳地运行，把棉条长短片段的不匀率、棉结含量、生条含杂率都稳定控制在一定的范围内，保证了后部生产工序的原料质量。

2、在并条机上的应用

随着纺纱生产要求的不断提高，在并条机上应用自调匀整技术己显得十分重要，这能自动有效地检测喂入纱条长短片段条干的不匀，可实时调节牵伸倍数，从而有效地控制输出纱条的质量，但这种控制系统尚有较大的提升空间。

FA387型并条机通过伺服电机及数字化闭环控制技术，实现了主牵伸无级调节和动态监控，最小牵伸倍数可在±0.01倍范围内调节，重量控制精度可达0.05g/（5m），纱条质量稳定，运转可靠。其先进的的电子控制和自动化技术有效地降低了并条机的功耗和运转噪声，操作维护方便，每万锭运转班修机工可减少4～8人，每年可节约资金约20万元。

FA398A型并条机采用了计算机控制、伺服驱动、变频调速以及传感器检测等先进电子技术，实现了开环控制短片段的全过程自调匀整和对纱条的实时控制，对于不同品种在不同速度等条件下试验时，均能达到稳定控制、匀整效果好，出条质量明显改善的效果。

3、粗纱机上的应用

在多电动机传动系统的粗纱机中，牵伸罗拉、锭翼、筒管和龙筋分别由独立的伺服电动机传动，多电机的同步协调由一个高精度控制系统完成。采用了伺服控制系统进行数字化控制，能有效地解决起动、点动、停车过程中多电动机同步控制问题，消除粗纱机在开关车过程中纱线易产生的细节疵点，同时取消龙筋平衡重锤和差微齿轮，简化保养维修工作，并有利于节约能源、降低噪声及振动。

《新型翼导粗纱机项目探讨与可行性分析》研究了基于伺服控制系统的高速粗纱机新型翼导卷绕，管导卷绕方式已经发展成熟，但由于其自身的局限性，导致难以进一步提高纺纱速度和成纱质量。而在现在的科技条件下，翼导的缺点能被克服，其优点可以显现，从而为粗纱机的发展提供新的思路。

4、细纱机上的应用

伺服系统由控制器、驱动器、执行电动机和传感器构成，主要运用在细纱机的集体落纱系统，传统的细纱机的锭子、罗拉及钢领板的升降都靠主电机传动，主电机多使用双速电机，慢速仅用于启动，高速为正常工作，在纺纱过程中断头率高。

随着微电子及计算机技术的发展，可编程序控制器及交流伺服控制器和网络等技术在细纱机控制上的应用，简化了机构，提高了精度，利于稳定纺纱张力、减少断头和毛羽，大大提高了纺织细纱机的生产效率。

这个系统主要包括触摸屏、PLC、变频器以及伺服系统，数字牵伸传动相对传统传动方式有质的飞跃，它抗干扰能力强，实现了罗拉转速的精确控制，有利于牵伸倍数和成纱品质的提高。

伺服系统是实现纺织机械自动化、数字化控制系统的重要组成部分，当前我国无论是在技术上还是在产业化应用上都与国外先进水平有着不小的差距，这对于我们来说谋求先进的伺服控制技术意义重大，因此创新产学研结合模式，大力推动企业、高校和科研院所建立紧密的合作关系，促进伺服控制系统更好地应用于纺织机械，提高纺织机械的性能显得十分必要和紧迫。