第五章机电传动伺服系统报告
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关于伺服电机的报告一伺服的有关概念及定义伺服:一词源于希腊语“奴隶”的意思。
人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具,服从控制信号的要求而动作。
在讯号来到之前,转子静止不动;讯号来到之后,转子立即转动;当讯号消失,转子能即时自行停转。
由于它的“伺服”性能,因此而得名。
伺服系统:是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。
伺服的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。
伺服电机工作原理伺服电机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
伺服电机是一个典型闭环反馈系统,减速齿轮组由电机驱动,其终端(输出端)带动一个线性的比例电位器作位置检测,该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板,控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较,产生纠正脉冲,并驱动电机正向或反向地转动,使齿轮组的输出位置与期望值相符,令纠正脉冲趋于为0,从而达到使伺服电机精确定位的目的。
伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
1、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
第5章机电一体化中伺服系统设计第五章机电一体化中伺服系统设计1.伺服系统(Servo System)也叫随动系统或伺服机构,属于自动控制系统的一种,是指以机械量如位移、速度、加速度、力、力矩等作为被控量的一种自动控制系统。
2.伺服系统的基本要求是使系统的输出能够快速而精确地跟随输入指令的变化规律。
3.所有伺服系统的共同点是带动控制对象按照指定规律做机械运动。
4.伺服系统设计的主要内容:5.伺服系统设计的主要步骤:(1)制定系统总体设计方案(2)系统的动力学参数设计(3)系统动态参数设计(4)系统的仿真与试验。
6.伺服系统的执行元件是机械部件和电子设备的接口。
它的功能就是根据控制器发出的控制指令,将能量转换为机械部件运动的机械能。
7.步进机的工作原理:步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。
每来一个电脉冲,电机转动一个角度,带动机械移动一小段距离。
8.步进机的特点:(1)给一个脉冲,转一个步距角, (2)控制脉冲频率,可控制电机转速, (3)改变脉冲顺序,改变转动方向,(4)转动惯量小,(5)具有自锁能力。
9.步进机主要由定子(主要包括定子铁心和定子绕组)和转子组成。
10.步进机三相三拍控制时,每次只有一相绕组通电,转子步矩角为30°,通电顺序为U V W U;步进机双三拍控制时,每次有两相绕组通电,转子步矩角为30°,通电顺序为: U,V V,W W,U U,V;步进机三相六拍控制时,一相绕组通电和两相绕组通电循环进行,转子步矩角为15°,通电顺序为: U U,V V V,W W W,U U。
11.步进机转子步矩角计算式:? z:转子的齿数,m:控制的拍数; ?转子每分钟转动的转数(即转速n): f:脉冲的频率。
n?如:三相三拍时,m=3,设z=4,f=50HZ,则θ=30°,n=250(转/min)。
12.步进机的驱动器包括脉冲分配器和功率放大器两个主要部分,他们统称为驱动电源。
实验一: SIMOTION和TCPU 配置1.SIMOTION 配置实验目的1.掌握SIMOTION 设备和S120的工程配置2.能够在电脑端控制电机的启停实验设备编程电脑一台、SIMOTION D425 设备一套、PLC+S120 设备一套实验内容A.创建项目并组态硬件一、创建项目在桌面上双击打开“SIMOTION SCOUT”,启动SCOUT 软件。
输入工程的名字,选择工程的路径,点击OK。
双击导航中的“Insert SIMOTION device”条目插入一个新设备,在Decive 中选择SIMOTIOND,在Device characteristic 中选择D425,在SIMOTION version 中选择V4.3 版本,勾选Open HW Config。
设置编程电脑与SIMOTION 的连接方式,根据实际硬件的连线选择。
选择以太网连接Ethernet IE1-OP(X120 端口),TCP/IP(AUto)协议。
二、网络组态工程创建完成之后,会得到下图的画面,对网络进行组态。
双击图中的蓝色条状区域X120 IE1-OP,设置SIOMTION 的IP 地址点击按钮Properties,修改SIMOTION 的IP 地址修改IP 地址,保证此处的IP 地址与编程电脑的IP 地址在一个网段内。
三、激活路由1.设置路由点击“Configure network”,进行设置路由操作。
双击上图右侧的PG/PC(1),设置IP 地址。
IP 地址要和编程电脑的IP地址一致。
2.保存路由和下载路由按下图所示,点击工具栏中的保存与编译按钮,没有错误后,再点击下载按钮,下载NetPro 组态到SIOMTION 中,使编程电脑可以和SIMOTION 中集成的驱动器通讯。
四、保存和下载硬件组态点击View 按钮,寻找能够访问的节点,出现节点后选中该节点,点击OK。
B. 配置SINAMICS 驱动器一、在线配置:1.建立在线连接:在打开的画面中点击工具栏上的在线图标,在出现的画面中将D425 和Sinamics_Integrated 全选,点击OK 后即可自动建立连接。
一、相关概念伺服系统〔servomechanism〕又称随动系统,是用来准确地跟随或复现某个过程的反响掌握系统。
伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标〔或给定值〕的任意变化的自动掌握系统。
它的主要任务是按掌握命令的要求、对功率进展放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置掌握格外敏捷便利。
在机器人中,伺服驱动器掌握电机的运转。
驱动器承受速度环,位置环,电流环三环闭环电路,内部还设有错误检出和保护电路。
驱动器通过通信连接器,掌握连接器,编码连接器跟外部输入信号和输出信号相连。
通信连接器主要用于跟电脑或掌握器通信。
掌握连接器用于跟伺服掌握器联接,驱动器所需的输入信号、输出信号、掌握信号和一些方式选择信号都通过该掌握连接器传输,它是驱动器最为关键的连接器。
编码连接器跟电机编码器连接,用于接收编码器闭环反响信号,即速度反响和换向信号。
伺服电机主要用于驱动机器人的关节。
关节越多,机器人的柔性和精准度越高,所需要使用的伺服电机的数量就越多。
机器人对伺服电机的要求格外高,必需满足快速响应、高起动转矩、动转矩惯量比大、调速范围宽,要适应机器人的形体做到体积小、重量轻,还必需经受频繁的正反向和加减速运行等苛刻的条件,做到高牢靠性和稳定性。
伺服电机分为直流、沟通和步进,工业机器人用的较多的是沟通。
机器人用伺服电机二、伺服系统的技术现状2.1视觉伺服系统随着机器人技术的迅猛进展,机器人担当的任务更加简单多样,传统的检测手段往往面临着检测范围的局限性和检测手段的单一性.视觉伺服掌握利用视觉信息作为反响,对环境进展非接触式的测量,具有更大的信息量,提高了机器人系统的敏捷性和准确性,在机器人掌握中具有不行替代的作用。
视觉系统由图像猎取和视觉处理两局部组成,图像的猎取是利用相机模型将三维空间投影到二维图像空间的过程,而视觉处理则是利用猎取的图像信息得到视觉反响的过程。
根本的相机模型主要包括针孔模型和球面投影模型 ,统一化模型是对球面模型的推广,将各种相机的图像映射到归一化的球面上。
第1篇一、实验背景随着自动化技术的飞速发展,伺服电机在工业自动化领域的应用越来越广泛。
本次实验旨在通过搭建直流伺服电机控制系统,深入了解伺服电机的工作原理、控制方法及其在实际应用中的技术特性。
二、实验目的1. 掌握直流伺服电机的基本结构和工作原理。
2. 熟悉伺服电机的控制方法,包括位置控制、速度控制和转矩控制。
3. 通过实验,了解伺服电机的性能指标及其在实际应用中的重要性。
4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
三、实验内容及方法1. 实验设备:MEL系列电机系统教学实验台主控制屏(MEL-I、MEL-IIA、B)、被测电机(PN185W,UN220V,IN1.1A,N1600rpm)等。
2. 实验步骤:(1)搭建直流伺服电机控制系统,连接实验台主控制屏与被测电机;(2)对系统进行初始化,设置电机参数;(3)进行位置控制实验,观察电机运动轨迹;(4)进行速度控制实验,观察电机转速变化;(5)进行转矩控制实验,观察电机输出转矩;(6)对实验数据进行记录和分析。
四、实验结果与分析1. 位置控制实验:实验结果表明,通过改变控制信号,可以实现对伺服电机的精确位置控制。
在实验过程中,电机运动轨迹基本呈直线,说明伺服电机具有较好的定位精度。
2. 速度控制实验:通过调整控制信号,可以实现对伺服电机转速的精确控制。
实验中,电机转速随控制信号的变化而变化,满足实验要求。
3. 转矩控制实验:实验结果表明,通过改变控制信号,可以实现对伺服电机输出转矩的精确控制。
在实验过程中,电机输出转矩随控制信号的变化而变化,满足实验要求。
五、实验体会1. 通过本次实验,对直流伺服电机的基本结构、工作原理和控制方法有了更加深入的了解。
2. 实验过程中,学会了如何搭建直流伺服电机控制系统,掌握了实验操作技能。
3. 通过对实验数据的分析,提高了数据分析能力,为今后的学习和工作打下了基础。
六、实验总结本次实验圆满完成了预定的实验目的,达到了预期效果。
机电传动控制实验报告《机电传动控制实验报告》嘿,同学们!今天我要跟你们讲讲我做机电传动控制实验的那些事儿,可有意思啦!一走进实验室,我就被那些大大小小、奇奇怪怪的机器设备给吸引住了。
就好像走进了一个充满神秘宝藏的洞穴,每一台机器都像是等待我去发掘的宝贝。
老师开始给我们讲解实验的步骤和注意事项,我那小耳朵竖得直直的,眼睛都不敢眨一下,生怕错过了什么重要的信息。
“同学们,这个实验可不简单,但是只要你们认真听、仔细做,就一定能成功!”老师的话让我心里既紧张又兴奋,这能难倒我?不可能!我和同桌小明一组,我俩互相看了一眼,那眼神仿佛在说:“兄弟,加油!”实验开始啦!我们按照老师说的,小心翼翼地连接线路,这线路就像一条条细细的小蛇,稍不注意就会缠错。
我一边弄一边想:这要是接错了,可不得闹笑话?“哎呀,小明,你轻点儿,别把线扯断啦!”我着急地喊。
“知道啦知道啦,你别催我!”小明也不甘示弱。
好不容易把线路接好了,我们满怀期待地按下启动按钮。
“咋没反应呢?”我瞪大了眼睛。
小明也一脸疑惑:“难道是哪里出问题了?”我们又仔仔细细地检查了一遍线路,终于发现了一个小线头没接好。
“哎呀,真是的,就这么个小线头,差点坏了大事!”我拍了拍自己的脑袋。
重新接好线头,再次按下启动按钮。
哇,机器终于转动起来啦!那声音,就像一首欢快的歌曲,听得我心里美滋滋的。
“哈哈,成功啦!”我和小明高兴得手舞足蹈。
在这个实验中,我深深感受到了机电传动控制的神奇和有趣。
它就像一个魔法世界,只要你掌握了咒语(操作方法),就能让那些机器乖乖听话。
通过这次实验,我明白了做事情一定要认真仔细,不能马虎大意。
就像盖房子,一块砖没放好,整座房子都可能会塌。
而且,团队合作也特别重要,要是我和小明不互相帮助、互相鼓励,估计这实验也不会这么顺利。
总之,这次机电传动控制实验让我收获满满,我以后还要参加更多这样有趣的实验!。
关于伺服电机的报告自查报告。
报告题目,关于伺服电机的报告。
一、自我评估。
作为一名工程师,我对伺服电机有一定的了解,但还有很多需要学习和提高的地方。
在过去的工作中,我主要负责了解伺服电机的基本原理、结构和工作方式,并在项目中应用了相关知识。
但是在实际操作中,我发现自己对伺服电机的调试和维护方面的知识还不够全面,需要进一步学习和提高。
二、学习进展。
为了提高自己对伺服电机的了解,我通过阅读相关的技术资料和参加培训课程,学习了伺服电机的调试和维护知识。
在学习过程中,我逐渐掌握了伺服电机的调试方法和常见故障处理技巧,并且通过实际操作进行了验证和实践。
同时,我还积极参与了与伺服电机相关的项目,通过实际工作经验不断提高自己的技能水平。
三、存在问题。
在学习和实践的过程中,我发现自己在伺服电机的参数设置和故障诊断方面还存在一些不足。
尤其是在面对复杂的系统和设备时,我需要更加深入地了解伺服电机的工作原理和应用技巧,以更好地解决实际工作中遇到的问题。
四、下一步计划。
为了进一步提高自己对伺服电机的了解和应用能力,我计划在接下来的时间里继续深入学习相关知识,并积极参与与伺服电机相关的项目和实践活动。
同时,我还将加强与同行的交流和合作,通过学习他人的经验和技巧,不断提升自己的专业水平。
五、总结。
通过这次自查报告,我深刻认识到了自己在伺服电机方面的不足之处,并制定了相应的学习和提高计划。
我相信通过不懈的努力和实践,我一定能够提高自己的技能水平,更好地应用伺服电机技术,为工程项目的顺利进行贡献自己的力量。
一、实训背景随着科技的飞速发展,自动化技术在工业生产中的应用越来越广泛。
伺服系统作为自动化技术的重要组成部分,在工业控制领域扮演着至关重要的角色。
本次实训旨在通过对自动化伺服系统的学习和实践,使学生掌握伺服系统的基本原理、结构、调试方法以及在实际应用中的运用。
二、实训目的1. 了解伺服系统的基本原理、结构及工作过程。
2. 掌握伺服系统的安装、调试及维护方法。
3. 熟悉伺服系统在实际应用中的操作技巧。
4. 培养学生分析问题、解决问题的能力。
三、实训内容1. 伺服系统基本原理及结构(1)伺服系统简介:伺服系统是一种将输入信号转换为执行机构输出运动的过程控制系统,广泛应用于工业生产、航空航天、医疗器械等领域。
(2)伺服系统基本原理:伺服系统主要由控制器、伺服驱动器、伺服电机、反馈环节等组成。
通过控制器接收输入信号,经过处理,驱动伺服电机实现精确的运动控制。
(3)伺服系统结构:伺服系统可分为模拟伺服系统和数字伺服系统。
模拟伺服系统主要由模拟电路组成,而数字伺服系统则以微处理器为核心,通过数字信号处理实现控制。
2. 伺服系统安装与调试(1)伺服系统安装:根据实际需求,选择合适的伺服系统。
安装时,需确保伺服系统与控制器、伺服电机等设备连接正确,并进行接地处理。
(2)伺服系统调试:调试过程中,需检查伺服系统各部件是否正常,调整控制器参数,使伺服系统达到最佳工作状态。
3. 伺服系统维护与保养(1)伺服系统维护:定期检查伺服系统各部件,如电机、驱动器、控制器等,确保其正常工作。
(2)伺服系统保养:清洁伺服系统各部件,保持环境整洁,避免灰尘等杂质进入。
4. 伺服系统在实际应用中的操作技巧(1)参数设置:根据实际需求,合理设置伺服系统参数,如速度、加速度、位置等。
(2)故障排除:遇到故障时,首先要检查各部件是否正常,然后根据故障现象,分析原因,采取相应措施进行排除。
四、实训过程及结果1. 实训过程(1)学习伺服系统基本原理、结构及工作过程。
关于伺服电机的报告一伺服的有关概念及定义伺服:一词源于希腊语“奴隶”的意思。
人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具,服从控制信号的要求而动作。
在讯号来到之前,转子静止不动;讯号来到之后,转子立即转动;当讯号消失,转子能即时自行停转。
由于它的“伺服”性能,因此而得名。
伺服系统:是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。
伺服的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。
伺服电机工作原理伺服电机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
伺服电机是一个典型闭环反馈系统,减速齿轮组由电机驱动,其终端(输出端)带动一个线性的比例电位器作位置检测,该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板,控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较,产生纠正脉冲,并驱动电机正向或反向地转动,使齿轮组的输出位置与期望值相符,令纠正脉冲趋于为0,从而达到使伺服电机精确定位的目的。
伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
1、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
机电传动控制实验报告实验⼀:机电控制系统与传动系统认知实验实验⽬的:认识直流电机,交流电机,步进电机,伺服电机及对应的驱动器与变频器,认识可编程控制器,理解机电系统基本组成及控制原理实验⼯具:电梯模型,柔性制造中⼼,机电装调实训台,三轴运动实训台,变频⽔泵系统。
实验内容:认识柔性制造单元:24V直流电机经过涡轮减速器减速后带动⽪带传送装置,传送被加⼯件;电磁吸和装置、步进电机、直流电机与丝杠及其他结构件构成了机械臂完成空间移动箱体的功能;直流电机、⽪带及槽轮机构完成放置箱体的功能;电机与⽓动装置配合完成给箱体加盖与插销的功能;喷漆装置与加热装置完成喷漆与烘⼲功能;转盘与摇臂装置完成传送物件的转弯功能;液压装置完成给箱体盖盖章功能;光电传感器、霍尔传感器、颜⾊传感器完成质检功能;最后通过伺服电机及丝杠传动完成合格品的⼊库功能;通过⽓动吸盘与三相异步电动机将不合格产品抛弃。
柔性制造系统共有13个单元及模块构成,各个单元通过可编程控制器进⾏控制,各个控制器之间通过以太⽹进⾏通信。
认识三轴运动实训系统:三轴运动实训系统通过步进电机与丝杠结构进⾏运动控制,步进电机是可编程控制器通过控制步进电机驱动器进⾏控制,利⽤此基本原理可实现3D打印,激光雕刻等功能。
认识电梯实训系统:电梯基本原理是通过可编程控制器控制三相异步交流电动机带动钢丝绳实现电梯的上下运动,通过位置传感器、接触开关来判断电梯位置,通过拉⼒传感器判断电梯是否过载,可编程控制器通过采集电梯按键数据以控制电梯上下运动。
认识机电装调实验台:机电装调试验台是通过可编程控制器对材料进⾏分拣,通过霍尔传感器判断材料是否⾦属,将⾦属材料分拣出来。
认识变频⽔泵系统:变频⽔泵系统通过压⼒传感器判断⽔位⾼低,通过可编程控制器控制变频器控制三相交流异步电动机转动带动⽔泵以调节⽔箱⽔位,使⽔箱保持恒定⽔位。
实验⼆:液压控制回路的搭建实验⽬的:认识液压控制系统,通过搭建液压控制回路理解控制的基本原理实验⼯具:液压试验台,电磁换向阀,液压缸,霍尔传感器实验内容:搭建液压顺序控制回路:利⽤霍尔传感器检测液压缸缸体运动位置,将位置信号传送回可编程控制器,可编程控制器依据接收到的位置信号控制两电磁阀的通断电,以完成下⼀步动作。
伺服系统分析报告伺服系统(servomechanism)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。
它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。
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),其结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。
目录1、伺服系统的概述2、伺服系统的分类3、伺服系统的性能要求4、伺服系统的主要特点5、伺服系统的结构6、伺服电机的工作原理7、伺服电机的国内发展现状8、伺服系统的发展历程伺服系统的概述:用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
又称随动系统。
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。
伺服系统的分类:从系统组成元件的性质来看,有电气伺服系统、液压伺服系统和电气-液压伺服系统及电气-电气伺服系统等从系统输出量的物理性质来看,有速度或加速度伺服系统和位置伺服系统等从系统中所包含的元件特性和信号作用特点来看,有模拟式伺服系统和数字式伺服系统从系统的结构特点来看,有单回伺服系统、多回伺服系统和开环伺服系统、闭环伺服系统。