小功率直流伺服系參考畢業(yè)論文.doc

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第頁(yè)共頁(yè)目錄1引言11.1伺服系統(tǒng)的發(fā)展簡(jiǎn)況11.2伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)22伺服系統(tǒng)的組成原理及基本特征32.1伺服系統(tǒng)的組成原理32.2伺服系統(tǒng)的分類(lèi)32.3對(duì)伺服控制系統(tǒng)的基本要求錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3電路設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.1控制電路設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.2信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.3比例放大器的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.4調(diào)零電路的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.5比較器電路的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.6功率放大器電路的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4實(shí)驗(yàn)部分錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.1信號(hào)發(fā)生器和比例放大器錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.2信號(hào)的調(diào)零錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.3比較器錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.4功率放大電路錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.5驗(yàn)證正信號(hào)工作情況錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.6驗(yàn)證負(fù)信號(hào)工作情況錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。結(jié)束語(yǔ)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn)6圖A：總電路圖7本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第1頁(yè)共30頁(yè)1引言本畢業(yè)設(shè)計(jì)是小功率直流伺服系統(tǒng)控制電路的硬件設(shè)計(jì)。根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，設(shè)計(jì)的控制電路要能控制系統(tǒng)工作，使伺服系統(tǒng)能驅(qū)動(dòng)電機(jī)在正反兩個(gè)方向的正常運(yùn)行，滿(mǎn)足自動(dòng)位置跟隨的性能要求。1.1伺服系統(tǒng)的發(fā)展簡(jiǎn)況伺服系統(tǒng)是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一類(lèi)。它是伴隨著電的應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的，最早出現(xiàn)于本世紀(jì)初。1934年第一次提出了伺服機(jī)構(gòu)這個(gè)詞，隨著自動(dòng)控制理論的發(fā)展，到本世紀(jì)中期，伺服系統(tǒng)的理論與實(shí)踐均趨于成熟，并得到廣泛應(yīng)用。近幾十年來(lái)在新技術(shù)革命的推動(dòng)下，特別是伴隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步，伺服系統(tǒng)更是如虎添翼突飛猛進(jìn)，它的應(yīng)用幾乎遍及社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，下面簡(jiǎn)單地列舉幾個(gè)例子。伺服系統(tǒng)在機(jī)械制造行業(yè)中用得最多最廣，各種機(jī)床運(yùn)動(dòng)部分的速度控制、運(yùn)動(dòng)軌跡控制、位置控制等，都是依靠各種伺服系統(tǒng)控制的。它們不僅能完成轉(zhuǎn)動(dòng)控制、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制，而且能依靠多套伺服系統(tǒng)的配合，完成復(fù)雜的空間曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的控制，如仿型機(jī)床的控制、機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)控制等。它們可以完成的運(yùn)動(dòng)控制精度高，速度快，遠(yuǎn)非一般人工操作所能達(dá)到1。在冶金工業(yè)中，電弧煉鋼爐、粉末冶金爐等的電極位置控制，水平連鑄機(jī)的拉坯運(yùn)動(dòng)控制，軋鋼機(jī)軋輥壓下運(yùn)動(dòng)的位置控制等，都是依靠伺服系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這些更是無(wú)法用人工操作來(lái)代替。在運(yùn)輸行業(yè)中，電氣機(jī)車(chē)的自動(dòng)調(diào)速、高層建筑中電梯的升降控制、船舶的自動(dòng)操舵、飛機(jī)的自動(dòng)駕駛等，都有各種伺服系統(tǒng)為之效力，從而減緩操作人員的疲勞，同時(shí)也大大提高了工作效率。在軍事上，伺服系統(tǒng)用得更為普遍，如雷達(dá)天線(xiàn)的自動(dòng)瞄準(zhǔn)跟蹤控制，高射炮、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈發(fā)射架的瞄準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)控制，坦克炮塔的防搖穩(wěn)定控制，防空導(dǎo)彈的制導(dǎo)控制，魚(yú)雷的自動(dòng)控制等。在計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中，也采用了不少伺服系統(tǒng)，如自動(dòng)繪圖儀的畫(huà)筆控制系統(tǒng)、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。如今，我國(guó)已成為世界上少有的幾個(gè)能產(chǎn)生激光電視放像系統(tǒng)的國(guó)家，用激光將信息錄制在光盤(pán)上。許多信息在電視機(jī)上構(gòu)成一幅畫(huà)面，放像過(guò)程是用很細(xì)的激光束本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第2頁(yè)共30頁(yè)沿信息道讀取信息，各種信息道之間的間隔已達(dá)微米級(jí)，因此控制激光束的位置伺服系統(tǒng)也具有相應(yīng)的控制精度，以保證獲取清晰穩(wěn)定的畫(huà)面。這種具有高精度伺服系統(tǒng)的激光電視放像機(jī)，已開(kāi)始進(jìn)入我國(guó)人民的家庭生活。伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，大至控制上噸重的巨型雷達(dá)天線(xiàn)，可及時(shí)準(zhǔn)確地跟蹤人造衛(wèi)星的發(fā)射，小至用音圈電機(jī)來(lái)控制電視放像機(jī)的激光頭，從國(guó)防、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)郊彝ド?，而且必將發(fā)展應(yīng)用到更新的領(lǐng)域。1.2伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，因?yàn)槲㈦娮蛹夹g(shù)的快速發(fā)展，電路的集成度越來(lái)越高，對(duì)伺服系統(tǒng)產(chǎn)生了很重要的影響。新的伺服系統(tǒng)產(chǎn)品改變了將伺服系統(tǒng)劃分為速度伺服單元與位置伺服單元兩個(gè)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(gè)控制單元，只要通過(guò)軟件設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，就可以改變其性能，既可以使用電機(jī)本身配置的傳感器構(gòu)成半閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，又可以通過(guò)接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構(gòu)成高精度的全閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。高度的集成化還顯著地縮小了整個(gè)控制系統(tǒng)的體積，使得伺服系統(tǒng)的安裝與調(diào)試工作都得到了簡(jiǎn)化。同時(shí)，伺服系統(tǒng)的控制方式迅速向微機(jī)控制方向發(fā)展，并由硬件伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)向軟件伺服系統(tǒng)，智能化的軟件伺服系統(tǒng)將成為伺服控制的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。就目前而言，伺服系統(tǒng)將向兩個(gè)方向發(fā)展。一個(gè)是滿(mǎn)足一般工業(yè)應(yīng)用要求，對(duì)性能指標(biāo)要求不高的應(yīng)用場(chǎng)合，追求低成本、少維護(hù)、使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，如變頻電機(jī)、變頻器等。另一個(gè)就是代表著伺服系統(tǒng)發(fā)展水平的主導(dǎo)產(chǎn)品伺服電機(jī)、伺服控制器，追求高性能、高速度、數(shù)字化、智能型、網(wǎng)絡(luò)化的驅(qū)動(dòng)控制，以滿(mǎn)足用戶(hù)較高的應(yīng)用要求。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第3頁(yè)共30頁(yè)2伺服系統(tǒng)的組成原理及基本特征2.1伺服系統(tǒng)的組成原理伺服系統(tǒng)亦稱(chēng)隨動(dòng)系統(tǒng)，屬于自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一種，它用來(lái)控制被控對(duì)象的轉(zhuǎn)角(或位移)，使其能自動(dòng)地、連續(xù)地、精確地復(fù)現(xiàn)輸入指令的變化規(guī)律。伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)元件(或稱(chēng)執(zhí)行元件)組成，高性能的伺服系統(tǒng)還有檢測(cè)裝置，反饋實(shí)際的輸出狀態(tài)。它通常是具有負(fù)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，有的場(chǎng)合也可以用開(kāi)環(huán)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。伺服系統(tǒng)的種類(lèi)很多，構(gòu)成狀況和工作狀況也是多種多樣的，可簡(jiǎn)單的用圖2-1的方塊圖來(lái)表示它的組成。它有檢測(cè)裝置，用來(lái)檢測(cè)輸入信號(hào)和系統(tǒng)的輸出，有放大裝置和執(zhí)行部件，為使各部件之間有效地組配和使系統(tǒng)具有良好的工作品質(zhì)，一般還有信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和補(bǔ)償裝置。此外，以上各部分都離不開(kāi)相應(yīng)的能源設(shè)備、相應(yīng)的保護(hù)裝