伺服系統的結構組成

　　機電一體化的伺服控制系統的結構、類型繁多，但從自動控制理論的角度來分析，伺服控制系統一般包括控制器、被控對象、執行環節、檢測環節、比較環節等五部分。

　　伺服系統組成原理框圖

　　1.比較環節

　　比較環節是將輸入的指令信號與系統的反饋信號進行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號的環節，通常由專門的電路或計算機來實現。

　　2.控制器

　　控制器通常是計算機或PID（比例、積分和微分）控制電路，其主要任務是對比較元件輸出的偏差信號進行變換處理，以控制執行元件按要求動作。

　　3.執行環節

　　執行環節的作用是按控制信號的要求，將輸入的各種形式的能量轉化成機械能，驅動被控對象工作。機電一體化系統中的執行元件一般指各種電機或液壓、氣動伺服機構等。

　　4.被控對象

　　被控對象指被控制的物件，例如一個機械手 臂，或是一個機械工作平臺。

　　5.檢測環節

　　檢測環節是指能夠對輸出進行測量并轉換成比較環節所需要的量綱的裝置，一般包括傳感器和轉換電路。

　　伺服系統的特點和功用

　　伺服系統與一般機床的進給系統有本質上差別，它能根據指令信號精確地控制執行部件的運動速度與位置。伺服系統是數控裝置和機床的聯系環節，是數控系統的重要組成，具有以下特點：

　　必須具備高精度的傳感器，能準確地給出輸出量的電信號。

　　功率放大器以及控制系統都必須是可逆的。

　　足夠大的調速范圍及足夠強的低速帶載性能。

　　快速的響應能力和較強的抗干擾能力。

　　伺服系統的類型

　　按控制原理分：有開環、閉環和半閉環三種形式

　　按被控制量性質分： 有位移、速度、力和力矩等伺服系統形式

　　按驅動方式分： 有電氣、液壓和氣壓等伺服驅動形式

　　按執行元件分： 有步進電機伺服、直流電機伺服和交流電機伺服形式

　　伺服系統的執行元件

　　1.執行元件的種類及其特點

　　電氣式執行元件

　　電氣執行元件包括直流（DC）伺服電機、交流（AC）伺服電機、步進電機以及電磁鐵等，是最常用的執行元件。對伺服電機除了要求運轉平穩以外，一般還要求動態性能好，適合于頻繁使用，便于維修等。

　　液壓式執行元件

　　液壓式執行元件主要包括往復運動油缸、回轉油缸、液壓馬達等，其中油缸最為常見。在同等輸出功率的情況下，液壓元件具有重量輕、快速性好等特點。

　　氣壓式執行元件

　　氣壓式執行元件除了用壓縮空氣作工作介質外，與液壓式執行元件沒有區別。氣壓驅動雖可得到較大的驅動力、行程和速度，但由于空氣粘性差，具有可壓縮性，故不能在定位精度要求較高的場合使用。