西门子模块6ES7222-1BD22-0XA0型号介绍

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1.伺服系统的三大部件：、编码器、驱动器。开环伺服就可以没有编码器.

2.普通电机+编码器不等于伺服电机，如平常看到的那种普通的电机，断电后它还会因为自身的惯性再转一会儿，然后停下。而伺服电机和步进电机是说停就停，说走就走，反应极快。但步进电机存在失步现象。

3.在没有阅读程序之前，如何判断伺服电机呢？

感性可以从特点判断：1、精度：实现了位置，速度和力矩的闭环控制；克服了步进电机失步的问题；

2、转速：高速性能好，一般额定转速能达到2000～3000转；

3、适应性：抗过载能力强，能承受三倍于额定转矩的负载，对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用；

4、稳定：低速运行平稳，低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象。适用于有高速响应要求的场合；

5、及时性：电机加减速的动态相应时间短，一般在几十毫秒之内；

6、舒适性：发热和噪音明显降低。

如果步进绕组的每一次通断电操作称为一拍，每拍中只有一相绕组通电，其余断电，这种通电方式称为单相通电方式。三相步进电动机的a、b、c三相轮流通电一次共需三拍，称为一个通电循环，相应的通电方式又称为三相单三拍通电方式。

如果步进电动机通电循环的每拍中都有两相绕组通电，这种通电方式称为双相通电方式。三相步进电动机采用双相通电方式时，每个通电循环也需三拍，因而又称为三相双三拍通电方式，即ab—bc—ca—ab—…。

如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方式称为单双相轮流通电方式。三相步进电动机采用单双相轮流通电方式时，每个通电循环*有六拍，因而又称为三相六拍通电方式，即a—ab—b—bc—c—ca—a—…。

一般情况下，m相步进电动机可采用单相通电、双相通电或单双相轮流通电方式工作，对应的通电方式可分别称为m相单m拍、m相双m拍或m相2m拍通电方式。

步进电动机的矩频特性：步进电动机输出转矩与输入脉冲频率的关系。

伺服系统是系统，应采用机电一体化方法进行设计。

伺服系统设计，没有一成不变的答案，也没有统一的方法来得到答案。不同要求的伺服系统，可采用不同的方法来设计，因而得到结构不同的伺服系统。即使同样要求的伺服系统，不同的设计者也可能采用不同的设计方法，因而得到不同的设计方案。

伺服系统结构上的复杂性，决定了其设计过程的复杂性。实际伺服系统的设计是很难一次成功的，往往都要经过多次反复修改和调试才能获得满意的结果。下面仅对伺服系统设计的一般步骤和方法作一简单介绍。

一、设计要求分析，系统方案设计

首先对伺服系统的设计要求进行分析，明确其应用场合和目的、基本性能指标及其它性能指标，然后根据现有技术条件拟定几种技术方案，经过评价、对比，选定一种比较合理的方案。

方案设计应包括下述一些内容：控制方式选择；执行元件选择；及其检测装置选择；机械传动及执行机构选择等。方案设计是系统设计的第一步，各构成环节的选择只是初步的，还要在详细设计阶段进一步修改确定。

二、系统性能分析

方案设计出来后，尽管各具体结构参数还没有确定，也应先根据基本结构形式对其基本性能进行初步分析。

首先画出系统方框图，列出系统近似传递函数，并对传递函数及方框图进行化简(一般应简化成二阶以下系统)，然后在此基础上对系统稳定性、精度及快速响应性进行初步分析，其中*主要的是稳定性分析，如不能满足设计要求，应考虑修改方案或增加校正环节。

三、执行元件及传感器的选择

方案设计只是对执行元件及传感器进行了初步选型，这一步应根据具体速度、负载及精度要求来具体确定执行元件及传感器的参数和型号。

四、机械系统设计

机械系统设计包括机械传动机构及执行机构的具体结构及参数的设计，设计中应注意各种传动间隙，尽量提高系统刚度、减小惯量及摩擦，尤其在设计执行机构的导轨时要防止会产生“爬行”现象。

五、控制系统设计

控制系统没计包括信号处理及放大电路、校正装置、伺服驱动电路等的详细设计，如果采用计算机数字控制，还应包括接口电路及控制器算法软件的设计。控制系统设计中应注意各环节参数的选择及与机械系统参数的匹配，以使系统具有足够的稳定裕度和快速响应性，并满足精度要求。

六、系统性能复查

所有结构参数确定之后，可重新列出系统精确的传递函数，但实际的伺服系统一般都是高阶系统，因而还应进行适当化简，才可进行性能复查。经过复查如发现性能不够理想，则可调整控制系统的参数或修改算法，甚至重新设计，直到满意为止。

七、系统测试实验

上述设计与分析都还处于理论阶段，实际系统的性能，还需通过测试实验来确定。测试实验可在模型实验系统上进行，也可在试制的样机上进行。通过测试实验，往往还会发现一些问题，必须采取措施加以解决。

八、系统设计定案

经过上述7个步骤及其中多次反复而得到满意的结果后，可以将设计方案确定下来，然后整理设计图样及设计计算说明书等技术文件，准备投入正式生产。

1.比较元件是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得控制系统动作的偏差信号的环节，通常可通过电路或计算机软件来实现。

2.调节元件又称控制器，是伺服系统的一个重要组成部分，其 猎芩作用是对比较元件输出的偏差信号进行变换、放大，以控制执行元件按要求动作。调节元件的质量对伺服系统的性能有着重要的影响，其功能一般由软件算法加硬件电路实现，或单独由硬件电路实现。

3.执行元件其作用是在控制信号的作用下，将输入的各种形式的能量转换成机械能，驱动被控对象工作。产品中多采用伺服作为执行元件。

4.被控对象是伺服系统中被控制的设备或装置，是直接实现目的功能或主功能的主体，其行为质量反映着整个伺服系统的性能。被控对象一般都是机械装置，包括传动机构和执行机构。

5.测量反馈元件是指及其信号检测装置，用于实时被控对象的输出量并将其反馈到比较元件。

伺服系统还可被看作是由电气控制装置和机械执行装置两大部分组成的

伺服系统，亦称随动系统，是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度或力输出的自动控制系统。

大多数伺服系统具有检测反馈回路，因而伺服系统是一种反馈控制系统。按照反馈控制理论，伺服系统需不断检测在各种扰动作用下被控对象输出量的变化，与指令值进行比较，并用两者的偏差值对系统进行自动调节，以偏差，使被控对象输出量始终跟踪输入的指令值。

伺服系统是根据输入的指令值与输出的物理量之间的偏差进行动作控制的。因此伺服系统的工作过程是一个偏差不断产生，又不断的动态过渡过程。

伺服控制的实例随处可见，如工人操作机床进行加工时，必须用眼睛始终观察加工过程的进行情况，通过大脑对来自眼睛的反馈信息进行处理，决定下一步如何操作，然后通过手摇动手轮，驱动工作台上的工件或来执行大脑的决策，加工过程中出现的偏差，*终加工出符合要求的工件。在这个例子中，检测、反馈与控制等功能是通过人来实现的，而在伺服系统中，这些功能都要通过、控制及信息处理装置等来加以实现。如的伺服系统中，位置检测传感器、数控装置和伺服分别取代了人的眼睛、大脑和手的功能。

许多产品(如数控机床、工业机器人等)，需要对输出量进行跟踪控制，因而伺服系统是机电一体化产品的一个重要组成部分，而且往往是实现某些产品目的功能的主体。伺服系统中离不开机械技术和的综合运用，其功能是通过机电结合才得以实现的，因此，伺服系统本身就是一个典型的机电一体化系统