伺服系統(tǒng)開環(huán)、半閉環(huán)、全閉環(huán)控制各有其特點(diǎn)和適用場景,以下解釋它們之間的區(qū)別,并給出一些實(shí)例。
開環(huán)控制:
特點(diǎn):開環(huán)系統(tǒng)是指控制系統(tǒng)中沒有檢測裝置和反饋裝置,所有環(huán)節(jié)均采用同一類型的執(zhí)行元件進(jìn)行控制。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單、成本低廉,但不足之處是對(duì)被控對(duì)象的響應(yīng)速度較慢,且不能實(shí)現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)矩或位置控制。
實(shí)例:對(duì)于簡單的運(yùn)動(dòng)任務(wù),如一個(gè)機(jī)器人按照預(yù)設(shè)路徑進(jìn)行移動(dòng),開環(huán)控制可以很好地滿足需求。然而,當(dāng)遇到需要高精度或復(fù)雜環(huán)境的任務(wù)時(shí),開環(huán)控制可能就不太夠用了。
半閉環(huán)控制:
特點(diǎn):半閉環(huán)系統(tǒng)是指位置傳感器安裝在伺服電動(dòng)機(jī)軸上,用以間接測量工作臺(tái)的位移。它可以避免傳動(dòng)機(jī)構(gòu)非線性引起系統(tǒng)產(chǎn)生極限環(huán)和爬行振蕩,比全閉環(huán)系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn),且可以節(jié)省投資。
實(shí)例:以卷板機(jī)為例,傳統(tǒng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)需要安裝位置傳感器并對(duì)位置進(jìn)行反饋控制,但卷板機(jī)的長時(shí)間運(yùn)行會(huì)造成傳感器的損壞和精度下降,增加系統(tǒng)的維護(hù)成本和復(fù)雜性。而采用半閉環(huán)控制系統(tǒng),只需要安裝速度傳感器,通過速度反饋控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)卷板機(jī)的位置控制,既降低了成本,又提高了系統(tǒng)的可靠性。
全閉環(huán)控制:
特點(diǎn):全閉環(huán)系統(tǒng)是指位置傳感器安裝于輸出軸(工作臺(tái))上,傳感器直接測量工作臺(tái)移動(dòng)。這種系統(tǒng)對(duì)輸出進(jìn)行直接控制,可以獲得十分良好的控制精度。但受機(jī)械傳動(dòng)部件的非線性影響嚴(yán)重,因此只有在要求高精度的場合才使用全閉環(huán)系統(tǒng)。
實(shí)例:在數(shù)控機(jī)床等高精度設(shè)備中,常常采用全閉環(huán)控制系統(tǒng)來確保加工精度。通過在工作臺(tái)上安裝位置傳感器,直接測量工作臺(tái)的移動(dòng),控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)調(diào)整驅(qū)動(dòng)器的參數(shù),確保實(shí)際加工位置與期望位置完全一致。
總結(jié)來說,開環(huán)、半閉環(huán)和全閉環(huán)控制各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場景。在選擇控制系統(tǒng)時(shí),需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求和成本考慮來做出決策。