机械性能参数对系统性能的影响.docx

机械性能参数对系统性能的影响机械传动系统的性能与系统本身的阻尼比昌、固有频率an有关。n.宫又与机械系统的构造参数密切相关。因此,机械系统的构造参数对伺服系统的性能有很大影响。一般的机械系统均可简化为二阶系统，系统中阻尼的影响可以由二阶系统单位阶跃响应曲线来说明。由图2-13可知，阻尼比不同的系统，其时间响应特性也不同。(1)当阻尼比宫=O时，系统处于等幅持续振荡状态,因此系统不能无阻尼。(2)当昌21时，系统为临界阻尼或过阻尼系统。此时，过渡过程无振荡,但响应时间较长。(3)当0TsK后，输出轴也以恒速。运动，但始终滞后输入轴一个角度ss,若粘性摩擦系数为f,则有式中：fQ/K是粘性摩擦引起的动态滞后；Tc/K是库仑摩擦所引起的动态滞后；Oss为系统的稳态误差。此外,适当的增加系统的惯量J和粘性摩擦系数f也有利于改善低速爬行现象。但惯量增加将引起伺服系统响应性能的降低，增加粘性摩擦系数f也会增加系统的稳态误差，故设计时必须权衡利弊，妥善处理。3 .弹性变形的影响由式(2-25)、(2-26)知，其固有频率与系统的阻尼、惯量、摩擦、弹性变形等构造因素有关。当机械系统的固有频率接近或落入伺服系统带宽之中时，系统将产生谐振而无法工作。因此为防止机械系统由于弹性变形而使整个伺服系统发生构造谐振，一般要求系统的固有频率an要远远高于伺服系统的工作频率。4 ,惯量的影响由式(2-26)可以看出，惯量大，昌值将减小，从而使系统的振荡增强,稳定性下降；由式(2-25)可知,惯量大，会使系统的固有频率下降，容易产生谐振，因而限制了伺服带宽，影响了伺服精度和响应速度。5 .传动间隙对系统性能的影响图2-16所示为一典型旋转工作台伺服系统框图。图中所用齿轮根据不同的要求有不同的用途，有的用于传递信息（Gl、G3）,有的用于传递动力（G2、G4）；有的在系统闭环之内（G2、G3）,有的在系统闭环之外（GhG4）o由于它们在系统中的位置不同，其齿隙的影响也不同。图2-16典型转台伺服系统框图（1）闭环之外的齿轮G1.G4的齿隙对系统稳定性无影响，但影响伺服精度。（2）闭环之内传递动力的齿轮G2的齿隙对系统静态精度无影响，这是因为控制系统有自动校正作用。（3）反应回路上数据传递齿轮G3的齿隙既影响稳定性,又影响精度。