I.Introduction
Les systèmes servo, en tant que composant essentiel de l’automatisation industrielle, ont un impact direct sur l’efficacité et la précision de l’ensemble d’une ligne de production. Grâce aux progrès continus de la technologie, les systèmes d'asservissement sont constamment optimisés et mis à niveau pour répondre aux demandes toujours croissantes du marché. Cet article explorera en détail les classifications et les caractéristiques clés des systèmes d'asservissement, dans le but de fournir une référence pour la recherche et la pratique dans des domaines connexes.
II. Classification des systèmes d'asservissement
Les systèmes servo peuvent être divisés en différents types en fonction de différents critères de classification. Voici plusieurs méthodes de classification courantes :
Classification par fonction
(1) Systèmes d'asservissement de position : ces systèmes se concentrent principalement sur le suivi et le positionnement précis d'une position de commande cible. En fonction de la présence ou de l'absence de retour, les systèmes d'asservissement de position peuvent être divisés en types de contrôle en boucle ouverte-et en boucle fermée-. Les systèmes d'asservissement de position en boucle ouverte- présentent une structure simple et un faible coût, mais leur précision de contrôle de position dépend de l'angle de pas du moteur pas à pas et de la précision du mécanisme de transmission ; Le contrôle en boucle fermée-(y compris les systèmes en boucle entièrement fermée-et semi-en boucle fermée-), en revanche, offre une plus grande précision de positionnement et peut éliminer les erreurs tout au long du processus de transmission, mais implique une structure plus complexe et des coûts plus élevés.
(2) Systèmes d'asservissement de vitesse : la tâche principale de ce système est de maintenir un fonctionnement stable des machines entraînées (ou de la charge) à la vitesse précise requise. Étant donné que le couple de charge de l'objet entraîné ainsi que la tension et la fréquence de l'alimentation électrique varient fréquemment, les systèmes d'asservissement de vitesse doivent posséder d'excellentes performances dynamiques et statiques.
Classification par moteur d'actionneur
(1) Système servo CC : ce système utilise un moteur CC comme servomoteur et offre des avantages tels qu'une structure simple et un contrôle pratique. Cependant, comme les moteurs à courant continu contiennent des composants sujets à l'usure-tels que des collecteurs et des balais, les coûts de maintenance sont relativement élevés et ils ne conviennent pas aux applications à haute-vitesse et haute-précision.
(2) Systèmes de servomoteurs CA : ces systèmes se composent principalement d'un servomoteur CA (ou contrôleur) et d'un servomoteur CA. Les systèmes d'asservissement AC disposent d'un contrôle entièrement numérique, de fonctionnalités puissantes et d'un contrôle à trois -boucles de position, de vitesse et de couple. De plus, ils intègrent des puces de contrôle hautes-performances et des modules IPM de haute-qualité, offrant des fonctions de protection complètes. Les moteurs des systèmes d'asservissement CA sont principalement divisés en deux catégories : les systèmes d'asservissement CA synchrones à aimant permanent (type SM-) et les systèmes d'asservissement CA asynchrones à induction (type IM-). Parmi ceux-ci, les systèmes d'asservissement CA synchrones à aimants permanents ont atteint la maturité technique et offrent d'excellentes performances à basse vitesse-et des capacités de contrôle de vitesse à faible-champ à haute-vitesse.
Classification par puissance du système
(1) Systèmes d'asservissement à petite-échelle : la puissance du système est inférieure à 1 kW, principalement utilisée sur le marché OEM de milieu-à-bas de gamme-.
(2) Systèmes d'asservissement de taille moyenne- : la puissance du système varie de 1 kW à 5 kW ; ceux-ci sont largement utilisés sur le marché OEM.
(3) Systèmes d'asservissement de grande taille : la puissance du système dépasse 5 kW ; ceux-ci sont principalement utilisés pour conduire des machines et des équipements lourds-.
Classification par composants hydrauliques
(1) Systèmes d'asservissement hydrauliques : systèmes d'asservissement qui utilisent des composants hydrauliques pour la transmission et le contrôle de la puissance.
(2) Systèmes de servomoteurs électriques : systèmes de servomoteurs qui utilisent l'électricité comme source d'énergie et sont contrôlés via des composants électriques.
(3) Systèmes d'asservissement pneumatiques : systèmes d'asservissement qui utilisent de l'air comprimé comme source d'énergie et sont contrôlés via des composants pneumatiques.
III. Principales caractéristiques des systèmes servo
Haute précision : les systèmes d'asservissement peuvent obtenir un contrôle de haute-précision de la position, de la vitesse et du couple, répondant ainsi aux exigences de diverses applications de haute-précision.
Haute stabilité : les systèmes servo présentent une excellente stabilité, leur permettant d'atteindre rapidement un nouvel état d'équilibre ou de revenir à leur état d'équilibre d'origine sous des entrées données et des perturbations externes.
Réponse dynamique élevée : les systèmes servo possèdent des capacités de réponse dynamique rapide, leur permettant de réagir rapidement aux changements dans les signaux d'entrée et d'ajuster la sortie en temps réel.
Forte immunité aux interférences : les systèmes servo ont une forte immunité aux interférences, maintenant une sortie stable même sous diverses perturbations.
Intelligence : les systèmes d'asservissement modernes utilisent généralement une commande entièrement numérique et disposent de fonctionnalités puissantes, telles que l'identification automatique de la puissance et des spécifications du servomoteur et le réglage automatique des paramètres du moteur. De plus, les systèmes d'asservissement peuvent communiquer avec les ordinateurs hôtes via des interfaces telles que CAN, RS485 et RS232 pour permettre la surveillance et le contrôle à distance.
Efficacité énergétique et protection de l'environnement : les systèmes d'asservissement utilisent généralement des algorithmes de contrôle-hautes performances et des mécanismes d'entraînement optimisés, réduisant ainsi la consommation d'énergie et la pollution sonore tout en garantissant les performances.
IV. Conclusion
En tant que composant essentiel de l'automatisation industrielle, la classification et les caractéristiques des systèmes d'asservissement sont cruciales pour leur compréhension et leur application. Grâce à cet article, nous avons acquis une compréhension claire des différentes méthodes de classification et des principales caractéristiques des systèmes d'asservissement. Dans l’avenir de l’automatisation industrielle, à mesure que la technologie continue de se développer et de s’améliorer, les systèmes d’asservissement joueront un rôle de plus en plus important.