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伺服电动缸的全闭环控制与半闭环控制

在机电一体化产品中，常常要求对伺服电动缸的运动速度和位置加以控制，这往往归结为 对驱动机构运动的伺服电动缸进行速度和位置控制。下面，就结合电动缸的控制技术来说明 实际应用中经常遇到的几个基本概念。

位置指令表示要求交流伺服电机驱动的机构所期望达到的位置目标值，位置的实际值由 位移传感器或激光传感器来检测。如果位置检测器能直接检测出运动机构的位置，并把位置 信息反馈到输入端和位置指令进行比较，将其差值进行放大，控制伺服电机转矩，并控制位 置向目标点移动，这样的闭环控制在工程上常称为全闭环控制。如果位置检测器安装在伺服 电机轴上，通过检测电动机袖的角位移，精密电动缸，间接地反映出运动机构的实际位置，这种方式构成 的闭环控制，通常称为半闭环控制。

为了在伺服系统中获得高精度的控制品质，能直接检测伺服电动缸活塞杆的实际位 置和实际速度，并作为反馈信息送入到系统的输入端与指令值进行比较。但实际上，在伺服电动缸的前端上安装位置和速度检测器是困难的。另外，连接伺服电机的机械耦合器、变速 机构、旋转轴等是否连接得很好，摩擦阻力的变化等复杂因素，也可能使伺服系统的稳定性 变坏。因此，在实际中，大都在伺服电机轴的非负载侧安装位置和速度检测器，取得反馈信 息．构成半闭环控制。反馈信息检阅点到实际执行机构之间的位置与速度就依靠机械装置本 身的精度来保证了。

对伺服系统来说，判断控制品质的好坏主要有以下三个方面：控制精度：输出量是否控 制在目标值所允许的误差范围内？快速性：输出量是否快速而准确地响应控制命令？响应速 度、服踪控制命令的能力如何？稳定性：伺服系统是否稳定？稳定是控制系统正常工作的前 提。

综合因素，当我们设计伺服电动缸时，也要从多方面角度考虑。这样才能得到的工作效率。

伺服电动缸的的转变与发展

伺服电动缸是典型机电一体化产品的重要组成部分，也是工厂自动化不可缺少的基础技术。

电动缸在机电一体化产品中的应用最为广泛，其主要原因是由于伺服电动机控制方便、灵活，容易获取驱动能源，没有公害污染，折返式伺服电动缸，维护也比较容易。特别是随着电子技术和软件技术的发展，为电气伺服技术的发展提供了广阔的前景。在电气伺服系统中，按驱动装置的执行元件电动机类型来分，通常分为直流(DC)伺服系统和交流(AC)伺服系统两大类。

AC伺服电动机本身结构简单，坚固耐用．体积小，重量轻，没有机械换向，无需多少维护。由于电力电子器件组成的逆变器以及微电子器件对逆变器的控制灵活性，为取代机械换向器提供了条件．才有可能包括AC伺服电动机、逆变器及其控制回路等组成的整体装置——AC伺服系统，达到DC伺服电动机及DC伺服系统的控制性能，而克服了DC伺服电动机的缺点，发挥了AC伺服电动机的长处。

伺服电动缸

时代在发展，世界在进步，伺服电动缸经历了从直流向交流转变的发展历程。

过去，直流电动机广泛应用于各种伺服驱动系统，因为通过调节励磁和电枢电流可很容易地实现对转矩的控制。特别，伺服电动缸测试，在要求伺服驱动四象限运行并能快速响应的场合，直流电动机一直居主导地位。但是，由于换向器和电刷的原因，使直流电动机有它固有的缺点，如制造复杂、成本高、需要定期维修、运行速度受到限制、难以在有防腐防爆等特殊要求的场合下应用，等等。而交流电动机，相对而言，结构简单，坚固耐用，便于维修，价格便宜。由于交流电动机具有这些优势，所以多年来人们一直在致力于交流电动机控制技术的研究，想以交流系统取代直流系统。随着电力电子、微电子、计算机技术和永磁材料学科的发展，过滤设备电动缸，矢量控制技术得以迅速应用和推广，仅这二十多年光景，就已进入实用化阶段，在一些工业先进国家，已逐步取代了直流系统，现正向数字化方向发展。