伺服系統的集成化和智能化
2022-07-12標簽:伺服系統
目前,伺服系統系統的輸出器件越來越多地采用開關頻率很高的新型功率半導體器件,主要有大功率晶體管(GTR)、功率場效應管(MOSFET)和絕緣門極晶體管(IGBT)等。這些先進器件的應用顯著地降低了伺服單元輸出回路的功耗,提高了系統的響應速度,降低了運行噪聲。尤其值得一提的是,最新型的伺服控制系統已經開始使用一種把控制電路功能和大功率電子開關器件集成在一起的新型模塊,稱為智能控制功率模塊(IntelligentPowerModules,簡稱IPM)。這種器件將輸入隔離、能耗制動、過溫、過壓、過流保護及故障診斷等功能全部集成于一個不大的模塊之中。其輸入邏輯電平與TTL信號完全兼容,與微處理器的輸出可以直接接口。它的應用顯著地簡化了伺服單元的設計,并實現了伺服系統的小型化和微型化。
新的伺服系統產品改變了將伺服系統劃分為速度伺服單元與位置伺服單元兩個模塊的做法,代之以單一的、高度集成化、多功能的控制單元。同一個控制單元,只要通過軟件設置系統參數,就可以改變其性能,既可以使用電機本身配置的傳感器構成半閉環調節系統,又可以通過接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構成高精度的全閉環調節系統。高度的集成化還顯著地縮小了整個控制系統的體積,使得伺服系統的安裝與調試工作都得到了簡化。
智能化是當前一切工業控制設備的流行趨勢,伺服驅動系統作為一種高級的工業控制裝置當然也不例外。最新數字化的伺服控制單元通常都設計為智能型產品,它們的智能化特點表現在以下幾個方面:首先他們都具有參數記憶功能,系統的所有運行參數都可以通過人機對話的方式由軟件來設置,保存在伺服單元內部,通過通信接口,這些參數甚至可以在運行途中由上位計算機加以修改,應用起來十分方便;其次它們都具有故障自診斷與分析功能,無論什么時候,只要系統出現故障,就會將故障的類型以及可能引起故障的原因通過用戶界面清楚地顯示出來,這就簡化了維修與調試的復雜性;除以上特點之外,有的伺服系統還具有參數自整定的功能。
眾所周知,伺服系統的參數整定是保證系統性能指標的重要環節,也是需要耗費較多時間與精力的工作。帶有自整定功能的伺服單元可以通過幾次試運行,自動將系統的參數整定出來,并自動實現其最優化。對于使用伺服單元的用戶來說,這是新型伺服系統最具吸引力的特點之一。
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