附录 33

1 绪论

1。1研究背景及意义

伺服系统是使被控制的机械能够根据输入目标或给定值的变化而产生位置、速度和转矩等被控量的变化，是控制学、电力电子学、电机学、微电子学和检测学等技术发展进步融合下的产物，它改变了生产工业领域的格局，为工业领域的发展提供了非常重要的作用。论文网

伺服系统控制命令强调快速跟踪和应对，伺服控制系统可以视为后续控制系统，无论是速度伺服系统，也可以是位置伺服系统。在视广阔点，电动机速度控制系统还可以被认为是仅传送到强调速度控制系统的伺服控制量，是转换更加的充分。伺服系统能忠实的根据控制器所发出的指令来产生总够的力使机器获得所需要的速度。

伺服系统的最初是液压伺服，随着技术的发展，液压伺服逐渐被电气伺服给淘汰，在现在的工业中所用到的伺服系统基本都是电气伺服。执行元件电动机的类型决定了伺服系统的类型，一种是直流伺服系统，另一种是交流伺服系统。二十世纪六七十年代，随着工业技术、物理学和力学的发展，交流伺服系统的研究发展特别迅速，且已经趋于成熟，它良好的动态性能和静态性能使其不逊色于直流的伺服系统，这一点致使直流伺服系统趋于没落，逐渐被交流伺服系统所取代。其中，永磁同步电机（PMSM）和它结构简单、高通量密度、功率密度等优点成为了研究的热点。交流永磁同步电机相比于其他电机具有非常多的优点，例如相比于直流电机，它没有换向器和电刷，这就直接导致了交流永磁电机成为发展主流电机，并广泛的运用于各个制造工业和家用电器等高科技领域。

同时，在其他发面，DSP推动了伺服系统的快速发展。DSP十分强大的解读数据技术实现了直接转矩控制技术。并且DSP内部本身自带了转换模块、通信接口和PWM信号输出等接口，优化了伺服系统，使我们在设计硬件的时候能更加方便和灵活。

本文对基于plc的交流伺服控制系统进行了研究。为中国制造业的发展，国防军工，航天技术，缩小和世界先进国家的差距在交流伺服系统进行了深入的研究，并在节能降耗方面具有重要的意义。

1。2国内外的研究状况

1。3 本章小结

根据变频器的电机类型电机控制系统分为直流驱动和交流驱动系统。在20世纪70年代，一个直流伺服电机具有各类机电一体化产品，广泛使用的直流伺服电机的各种结构的实际用途。传统直流电机利用机械换向器和电刷存在，则会面临一定的弊端难以在应用过程中克服：（1）维护不方便且价格高; （2）生命是短暂的，可靠的低; （3）复杂，体积大，转动惯量，反应慢的的结构; （4）易产生对其它设备的干扰，现场环境适应性差;从而大大限制了它的高精度，高性能要求的伺服驱动应用。交流驱动系统执行器常用的感应和同步电机。感应电机，特别是鼠笼式异步电动机一直是传统的传动装置驱动系统，其结构简单，价格便宜，效率高，而且有可能对热和参数波动等问题。异步感应伺服电机制造容易，价格低廉，不需要特殊保养。但使用上的控制的矢量控制的，所以该系统是复杂的多。转子电阻随温度和磁场取向的精度不同而不同。同时，低速热现象比较严重，而该机在低速运行时常食机制经常运行状态。在交流伺服系统，感应异步电机交流伺服系统发展的早期阶段，一旦开发和应用，但由于一些上述问题的存在，这种系统是进给机构驱动该机器还没有被广泛使用。用感应电动机，永磁同步电机，由于结构简单，体积小，高效率，高功率因数，转矩电流比，低转动惯量的量，易于散热和维护等。特别是与永久磁铁相比较材料价格的下降，提高材料的磁性能，以及新的永磁材料的出现，在中小功率，高精度，高可靠性，采用永磁同步电机调速范围宽伺服系统作为执行机构是越来越多，逐步扩大其应用领域。