伺服控制系统原理图(伺服系统设计方法及步骤)

伺服系统是机电系统，必须以机电方式进行设计。

伺服系统设计中，没有正确的答案，也没有统一的方法来获得答案。可以以不同的方式设计具有不同要求的伺服系统，从而形成具有不同结构的伺服系统。即使伺服系统具有相同的要求，但由于不同的设计人员具有不同的设计方法，因此设计方法也可能不同。

伺服系统结构的复杂性决定了设计过程的复杂性。真正的伺服系统的设计一开始很难成功，并且需要进行多次迭代的修改和调试才能获得令人满意的结果。以下是伺服系统设计的一般步骤和方法的简要介绍。

一、设计要求分析，系统方案设计

首先，分析伺服系统的设计要求，明确其应用和目的，基本性能指标和其他性能指标，然后根据现有技术条件制定几种技术解决方案。在“评估并比较”之后选择“比较”。合理的计划。

方案设计应包括控制方法的选择，执行器的选择，传感器和传感装置的选择，机械传动装置和执行器的选择等。原理图设计是系统设计的第一步，每个组件的选择仅是初步步骤，必须在详细的设计阶段进行进一步的修改和决策。

二、系统性能分析

在拟定计划后，尚未确定具体的结构参数，但应根据基本结构形式对基本性能进行初步分析。

首先绘制系统框图，列出系统的近似传递函数，简化传递函数和框图（通常应简化为2阶以下的系统），并在此基础上确定稳定性，准确性和可靠性。系统执行快速响应的初步分析，其中最重要的是稳定性分析，如果无法满足设计要求，则应考虑修改计划或添加修改链接。

三、执行元件及传感器的选择

方案设计只是执行器和传感器的初步选择，在此阶段，您需要根据特定的速度，负载和精度要求确定执行器和传感器的参数和模型。

　四、机械系统设计

机械系统的设计包括机械传动机构的设计以及执行器的特定结构和参数。在设计时，应注意消除各种传动间隙，提高系统刚度并减少惯性。特别是在设计执行器的导轨时，必须避免摩擦，“爬行”。

五、控制系统设计

控制系统不包括详细设计，例如信号处理和放大电路，补偿设备和伺服电动机驱动电路。使用计算机数字控制时，还必须包括接口电路和控制器算法软件设计。在控制系统的设计中，要注意每个环节的参数选择和与机械系统参数的匹配，系统必须具有足够的稳定性裕度和快速响应能力，并满足精度要求。

六、系统性能复查

确定所有结构参数后，您可以重新列出系统的确切交付功能，但是实际的伺服系统通常是高端系统，应在进行性能检查之前适当简化。如果在审查后发现性能不满意，可以调整控制系统的参数，修改算法，甚至重新设计，直到满意为止。

七、系统测试实验

上面的设计和分析仍处于理论阶段，实际系统的性能仍然需要通过测试实验来确定。测试实验可以在模型实验系统或原型上执行。通过测试和实验，经常会发现一些问题，需要采取措施加以解决。

八、系统设计定案

经过上述7个步骤并获得多次迭代和令人满意的结果之后，您可以决定设计计划，对技术文档（例如设计图纸和设计计算说明）进行分类，并将其投入正式生产。