一、伺服是什么意思?有啥作用?统一描述:用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统(又称为随动系统)。 学术描述: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)。 性质描述:伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统(如生物上的绝大多数的激素调节,日常生活中用到的电冰箱、空调等的调温系统)没有原则上的区别。注意:伺服上的反馈系统为负反馈。 扩展: 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。 1,采用伺服系统主要是为了达到下面几个目的: 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。 衡量伺服系统性能的主要指标(硬性指标)是频带宽度和精度。 伺服系统的带宽主要受控制对象和执行机构的惯性的限制。 伺服系统的精度主要决定于所用的测量元件的精度。 二、船舶尾轴转动的时候尾轴管轴承会跟着转么?有的。因为船是靠螺旋桨推进的,所以比较常见的是通过可调螺距螺旋桨(CPP: Controllable Pitch Propeller)来实现这个功能。CPP(简称可调桨或调距桨)通过设置于桨毂中的操纵机构使桨叶能够相对于桨毂转动调节螺距的螺旋桨,它是通过转动桨叶来改变螺距,从而改变船舶航速或正车、倒车,调距桨装置由桨叶、桨毂机构、轴系(艉轴、艉管、中间轴等)、配油器、液压系统和电子遥控系统等几大部件或系统组成。调距桨结构形式可以分为毂内油缸式和推拉杆式,毂内油缸式CPP其伺服油缸布置在桨毂内部,而推拉杆式CPP其伺服油缸布置在轴系上,前者一般用于大马力船舶,但油缸维修不方便,后者一般用于小马力船舶,油缸维修方便。 可以在驾驶室、集控室、机旁控制CPP。在驾驶室操纵控制杆,电液伺服控制系统通过配油机构,将来自液压站的高压油输入到位于螺旋桨桨毂中的伺服油缸,并通过转叶机构,驱动桨叶,在全正车和全倒车范围内,无级调节螺距角。对于任一规定的螺距角,由主机驱动的以某一转速运转的螺旋桨将吸收的扭矩转化为推船前进的力或拉船倒退的力。 可调螺距螺旋桨与定距桨相比具有以下优点: 调距桨能够在不改变螺旋桨和主机转向的情况下,仅用改变螺距的方法得到从最大正值到最大负值的各种推力值,既可以省去换向装置,又可缩短船舶换向航行的时间。 对于多工况船舶,可以在不同航行工况下充分吸收主机的功率,利用无级变速,如若螺旋桨与主机处于联合控制模式下即同时改变主机转速和螺距比并使之匹配适当,可以使船舶在单位时间内消耗的燃料最少。 可以使船舶微速前进,如海洋调查船、布缆船、扫雷舰等工程船和军用辅助船,要求船舶能够微速稳定航行,利用调距桨可以实现。 改善船舶操纵性能。装有调距桨的船舶可以提高靠离码头、改变航向、紧急停车或倒车、避免碰撞的机动性能。使用调距桨的船舶停船时间大约比定距桨减少1/3,滑行距离缩短一半,这对于改善船舶操纵性能十分重要。 在部分螺旋桨工作状态下,用置桨叶于顺水位的方法可使螺旋桨所受阻力减少。 调距桨具有诸多优点,但是同时也有自身的缺点:如毂径比大,螺旋桨效率降低;桨叶易产生空泡等;可调桨构造复杂,造价昂贵;维护技术要求高等。 广泛采用调距桨的船型有:拖船、渔船、工程船(布缆船、挖泥船等)、调查船、科学考察船、成品油船、化学品船、渡船、滚装船、破冰船等。 可调桨典型轴系配置一般包括:主机(M.E.)、高弹性联轴器、齿轮箱(G.B.)、CPP轴系、螺旋桨等。 主机:有高速机、中速机和低速机,一般工程船CPP优先配备中速机。国内船用柴油机厂家有宁动、广柴、陕柴、镇柴、淄柴、河柴、安庆大发、玉柴、潍柴......,都是引进国外技术,授权贴牌生产,不具备独立研发能力,与国外柴油机厂家如曼恩、瓦锡兰、卡特彼勒、康明斯、马克、大发......技术实力差距较大。 齿轮箱:中速机额定转速一般500~1000rpm,而桨的转速一般~200rpm,所以需要设置减速齿轮箱。国内船用齿轮箱厂家主要有,杭齿、重齿、南高齿、杭州发达等,国内齿轮箱技术已经发展比较成熟,达到了技术独立研发的能力,能够基本满足船舶推进系统要求,近年来随着技术的进步,主推进系统的双机并车齿轮箱也已经开发出来了。一般CPP配备的齿轮箱会带有PTO(Power Take Out),如果是一个PTO,此PTO一般用于带轴带发电机,此轴发发出的电可以供船上艏(艉)侧推用电;如果齿轮箱带有两个PTO,另一个PTO一般带消防泵。齿轮箱输出轴设置推力轴承,用于承受螺旋桨的推力,将螺旋桨的推力传递给船体,此推力轴承可以是滑动轴承也可以是滚动轴承。有些船上齿轮箱与轴发部位设置PTI(Power Take In),即当主机有严重问题无法工作时,齿轮箱将主机脱开后,此轴发逆向工作驱动螺旋桨运转。 高弹性联轴器:主机和齿轮箱之间通过高弹性联轴器(简称高弹)连接,高弹只传递扭力,不传递轴向推力,可以减轻主机振动对齿轮箱的影响,还可以补偿主机和齿轮箱安装时的径向误差。高弹与主机输出轴、高弹与齿轮箱输入轴之间通过法兰连接。齿轮箱PTO与轴发或消防泵也用高弹连接。目前使用最多的、被大部分船东认可的高弹产品是德国伏尔康高弹,在无锡有工厂,主要部件靠进口,国内组装。一般船舶轴系扭振强度计算书由高弹厂家负责计算。 CPP轴系:包括中间轴、桨轴、艉管、配油器、轴系附件(轴系接地装置、隔舱填料函、轴系测速装置、锁轴装置等)、液压联轴器、连接螺栓等。中间轴与齿轮箱、中间轴与中间轴之间连接的螺栓一般是铰制孔螺栓,可以采用液氮或干冰冷装也可以采用外力敲击的方法。中间轴与桨轴通过液压联轴器连接,液压联轴器是带有锥度的内外套(也有不带内套的),通过摩擦力抱紧轴,传递轴向推力和扭力,分为套筒式和法兰式,安装拆卸方便,且可以多次反复拆装。 三、伺服控制系统一般包括哪几个部分?每部分能实现何种功能?伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等个五部分。 比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号,通常由专门的电路或计算机来实现;控制器通常是计算机或PID控制电路;其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作;执行元件按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作,机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。 被控对象是指被控制的机构或装置,是直接完成系统目的的主体,一般包括传动系统、执行装置和负载; 检测环节指能够对输出进行测量,并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路 四、伺服控制器怎么设置?接线之前,先初始化参数。在控制卡上:选好控制方式;将PID参数清零;让控制卡上电时默认使能信号关闭;将此状态保存,确保控制卡再次上电时即为此状态。 在伺服电机上:设置控制方式;设置使能由外部控制;编码器信号输出的齿轮比;设置控制信号与电机转速的比例关系。一般来说,建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。 比如,山洋是设置1V电压对应的转速,出厂值为500,如果你只准备让电机在1000转以下工作,那么,将这个参数设置为111 五、伺服的七种控制方法?1、位置控制 位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值,由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。 2、转矩控制 转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。 应用主要在对材质的手里有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如绕线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。 3、速度模式 通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加了整个系统的定位精度。 六、伺服控制技术是什么?伺服控制是为满足某种目的,产生运动和对物体运动进行控制是我们人类最重要的活动之一。伺服控制是对物体运动的位置、速度及加速度等变化量的有效控制。 所谓伺服控制指对物体运动的位置、速度及加速度等变化量的有效控制。这种控制已在各领域得到普及。 七、伺服电机速度控制的方法?伺服电机的速度控制方法主要有两种:开环控制和闭环控制。首先需要明确的结论是:伺服电机的速度控制方法有开环控制和闭环控制两种。原因是:开环控制是指直接按照输入信号驱动电机旋转,但无法对电机实际速度进行反馈和调节,容易因负载变化等原因而出现误差;闭环控制则是在开环控制的基础上加上实际的反馈控制,将实际速度与期望速度进行比较,从而调整输出信号,实现更为精准的速度控制。内容延伸是:在具体应用中,闭环控制相对于开环控制更为常见,因为它可以减少负载变化等因素对速度控制的影响,提高了伺服电机的精度和稳定性。常见的闭环速度控制算法包括PID控制和模型预测控制等。 |
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