（2） 闭环伺服系统
闭环系统——是误差控制随动系统，位置检测元件
直接安装在工作台上
位置检测装置
指令脉冲 比较环节
伺服放大
工作台
外环—— 位置环
伺服 电机
速度检 测装置 内环——速度环
闭环伺服系统结构简图
（双闭环）
缺点：在结构复杂，成本高，稳定性会要受到固有频率、刚性、阻尼、间隙、摩擦 等的影响，设计和调试复杂； 优点：控制精度高； 应用：主要用于高精密和大型的机电一体化设备
制指令的指挥下，控制执行元件工作，使机械 运动部件按照控制命令的要求进行运动的一种 自动控制系统。所涉及的机械参量包括位移 （位置）、速度、加速度、力和力矩等。伺服 系统必须随时跟踪指定目标。
5.1.2 伺服系统的分类
• 按控制原理：开环、闭环和半闭环等伺服系统； • 按信息传递：连续控制和采样控制； • 按驱动方式：电气、液压和气动等伺服系统； • 按被控量性质：位置控制、速度控制或加速度控
（3） 半闭环伺服系统
位置检测元件安装在传动链的中间，间接测量工作台的位置。 位置检测装置——可以是安装在电动机上或安装在丝杠轴端的编 码器
半闭环伺服系统结构简图
精度比闭环系统的精度要低，结构比较简单，调整、维 护也比较方便，稳定性好，具有较高的性价比，被广泛应用 于各种机电一体化设备。
5.1.3 控制系统举例
第五章 伺服驱动系统
5.1 伺服驱动系统概述
• 伺服驱动系统——是 带有信号反馈并可自 动调节的驱动系统， 它比一般无伺服的驱 动系统的性能要好得 多。相当于人的四肢。
• 把命令转化为动作， 输入是一种形式，输 出是另一种形式
5.1.1 伺服驱动系统的概念
• 伺服驱动系统（随动系统或自动跟踪系统） ——是指以机械参数作为控制对象，在控
（1）电气伺服系统
并联机床
以CNC为核心的现代制造系统
显示器/ 操作面板
RS232C
网络接口
CCNNCC主机
PLCI/OI接/O口接口
机床强电
频 器
主 轴 变
伺服轴 主轴
以IPC为核心的机电控制系统
模拟量板卡
变 频
器
数字量板卡
机器强电
伺服控制板卡 伺服轴
（2）液压伺服系统
机床工作台液压传动系统 1—油箱；2—过滤器；3—液压泵； 4—溢流阀；5—节流阀；6—换向阀； 7—液压缸；8—工作台
机床工作台液压传动职能符号图
1—油箱；2—过滤器；3—液压泵； 4—溢流阀；5—节流阀；6—换向阀； 7—液压缸；8—工作台
气压发生装置
（3）气动系统
控制元件
执行元件
辅助元件
气动系统的组成示意图
1—电动机；2—空气压缩机；3—储气罐；4—压力控制阀；5—逻辑元件； 6—方向控制阀；7—流量控制阀；8—机控阀；9—气缸；10—消声器； 11—油雾器；12—空气过滤器
制、力或力矩控制、速度或轮廓控制。
（1） 开环伺服系统
开环伺服系统—— 控制系统中没有检测反馈环节
开环伺服系统结构简图 缺点：精度低（定位精度±0.02mm~±0.01mm），速度有限； 优点：结构简单，调试、维修、使用方便，工作稳定、可靠； 应用：一些精度要求不高的机电一体化系统，如线切割机、办公自动化设备、 大多数经济型数控机床和老式机床的改造。