控制精度可以從四個(gè)指標(biāo)進(jìn)行考察；當(dāng)使用較大幅度的正弦波時(shí)，頻率響應(yīng)也對(duì)極限斜率非常敏感。本文興迪源機(jī)械帶來伺服控制專輯之控制精度及幅頻特性。
一、伺服控制專輯—控制精度：
控制精度可以從四個(gè)指標(biāo)進(jìn)行考察：
1）瞬時(shí)靜態(tài)誤差：這種控制誤差是由伺服閥的誤差決定的，往往是在瞬間產(chǎn)生，不過這種誤差很少出現(xiàn)。例如;伺服閥分辨率和滯環(huán)，由于負(fù)載變化而引起的壓力增益偏差等。
2）長期靜態(tài)誤差：是由于溫度漂移，伺服閥組件磨損等原因而引起的。最壞的情況是伺服閥樣本中所有誤差累加在一起。
積分的使用：積分器通常用于消除長期的靜態(tài)誤差。在時(shí)間平均的基礎(chǔ)上，積分器將產(chǎn)生0控制誤差，但這并不意味著靜態(tài)誤差始終為0(靜態(tài)誤差的平均值為0)。即使可以迅速進(jìn)行校正，仍會(huì)發(fā)生類似于瞬時(shí)的靜態(tài)誤差(瞬時(shí)誤差就是瞬間的偏差信號(hào))。
3）峰峰值誤差(抖動(dòng))：靜態(tài)和低頻工作時(shí)有時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)高頻抖動(dòng)。通常，這種情況是由于機(jī)械設(shè)計(jì)不合理，缸(或者閥芯)的摩擦力太大，游隙，電信號(hào)噪聲等導(dǎo)致的。這種類型的誤差很難計(jì)算(這種誤差是非線性誤差)。
4）跟隨誤差：是跟隨斜坡命令時(shí)產(chǎn)生的(跟蹤)誤差。誤差與斜坡速度成比例地增加，可以根據(jù)瞬間的跟隨誤差或跟隨滯后來計(jì)算;達(dá)到指令值所需的時(shí)間。
注意：
1.控制器無法觀察到任何測量形式的誤差。測量誤差應(yīng)該疊加到控制器的總誤差上。傳感器誤差通常屬于長期誤差;例如由于溫度漂移。
2.實(shí)際上，對(duì)于電反饋閥，閥總的瞬時(shí)誤差可能約為1%，甚至更低。長期誤差可能高達(dá)10%，但一般情況下約為5%(即使有穩(wěn)態(tài)誤差，也并不影響閥的工作。因?yàn)殡娐钒宓腜ID模塊會(huì)給出相應(yīng)的偏差信號(hào)予以糾正)
3.可以通過積分作用(在某些情況下)或速度前饋(后面會(huì)重點(diǎn)介紹)在某種程度上消除跟隨誤差。
斜坡信號(hào)，是一階有差系統(tǒng)，通過增加積分環(huán)節(jié)，可以消除跟隨誤差。但是系統(tǒng)的階數(shù)不能太高，否則容易引起不穩(wěn)定。
二、伺服控制專輯——幅頻特性：
1）頻率響應(yīng):
當(dāng)使用較大幅度的正弦波時(shí)，頻率響應(yīng)也對(duì)極限斜率非常敏感。
注：為什么正弦波對(duì)斜坡信號(hào)的斜率非常敏感?因?yàn)楫?dāng)斜率很小時(shí)，跟隨較慢，此時(shí)正弦波就會(huì)變?yōu)橐粋€(gè)幅值更低的三角波。波形就會(huì)失真。
與階躍響應(yīng)一樣，較小的信號(hào)響應(yīng)也代表了真實(shí)的動(dòng)態(tài)效果：
對(duì)于控制環(huán)路分析，最重要的小信號(hào)頻率響應(yīng)參數(shù)如下：
•-3db頻率
•-45°相頻率(這是頻率的轉(zhuǎn)折點(diǎn))
•-90°相頻
•峰值頻率
•dB過沖(諧振)
對(duì)于大信號(hào);
•-3dB極限頻率
•-90°相位極限頻率
•正弦振幅
2）注意：
1. -3db點(diǎn)是輸出響應(yīng)下降到滿輸出的71%的位置;即性能開始下降的點(diǎn)。-3dB頻率通常也稱為系統(tǒng)帶寬。
2.在對(duì)數(shù)標(biāo)度上繪制dB(縱坐標(biāo))和頻率(橫坐標(biāo))，可以看出衰減的坐標(biāo)點(diǎn)。從圖中可以明顯看出大信號(hào)輸入下，幅值以-20dB /十倍頻程的斜率(這意味著10倍頻率響應(yīng)的1/10)衰減，也可以明顯觀察到相位響應(yīng)中的尖銳“拐點(diǎn)”。
3.一般情況下，伺服閥樣本中顯示100%的大信號(hào)響應(yīng)和25%或40%的響應(yīng)，可以據(jù)此推測出小信號(hào)輸入下的性能。但是，有時(shí)候大信號(hào)輸入下的響應(yīng)會(huì)受到上升斜率的限制。此時(shí)就很難推測出真正情況下的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)。
4.小信號(hào)階躍響應(yīng)與頻率響應(yīng)之間存在關(guān)系;例如，階躍響應(yīng)中的超調(diào)百分比與頻率響應(yīng)中的dB過沖有關(guān)。這是分別在時(shí)域和頻域下的不同表示方法。
5.斜坡受限的頻率響應(yīng)波形往往更接近于三角形，而不是正弦波。在某些應(yīng)用中(例如材料測試)，這可能是不可接受的;應(yīng)使用斜率比較大的伺服閥。
這個(gè)地方估計(jì)很多人很疑惑，為什么閥的響應(yīng)慢，輸出會(huì)由正弦波變?yōu)槿遣?因?yàn)樵诟哳l下，系統(tǒng)的周期很短，在正弦信號(hào)下，輸出信號(hào)從小逐漸上升，還沒來得及上升到正弦波的頂部(四分之一周期)，此時(shí)響應(yīng)是三角波的上升沿，就開始下降了(二分之一周期內(nèi))，變成了三角波的下降沿。
3）時(shí)域和頻域的計(jì)算：
由于伺服閥的響應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于負(fù)載的響應(yīng)，此時(shí)伺服閥可以等效為二階震蕩環(huán)節(jié)。根據(jù)自動(dòng)控制原理，二階系統(tǒng)的諧振峰值Mr與超調(diào)量σp之間的關(guān)系如下：
從上面式子可以看出，諧振峰值Mr與超調(diào)量σp只與阻尼系數(shù)ζsv有關(guān)。此處ζsv為伺服閥等效阻尼系數(shù)。只要測得幅頻特性曲線或者階躍響應(yīng)曲線中的一條，便可以確定阻尼系數(shù)，從而計(jì)算出另外一個(gè)數(shù)值。需要注意的是，只有阻尼系數(shù)小于0.707時(shí)（此時(shí)諧振峰值為1db）上面關(guān)系式菜成立。當(dāng)阻尼系數(shù)大于0.707時(shí)，諧振峰值和超調(diào)量之間的關(guān)系便不復(fù)存在。在設(shè)計(jì)伺服閥時(shí)，為了避免諧振和超調(diào)，阻尼系數(shù)理論數(shù)值一般取0.75。
4）上升時(shí)間與幅頻寬之間的關(guān)系：
上升時(shí)間tp與幅頻寬ωb之間的關(guān)系為：tp=0.35/ωb
【興迪源機(jī)械液壓技術(shù)優(yōu)勢】
興迪源機(jī)械嚴(yán)格按照ISO國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管理體系和5S管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控和內(nèi)部管理。建立有 “河南省流體壓力成形智能裝備工程技術(shù)研究中心”，核心團(tuán)隊(duì)由數(shù)10名博士、碩士和各高等院校金屬成形專家教授組成，專注于液壓成形核心技術(shù)和產(chǎn)品工藝研發(fā)。
興迪源機(jī)械與中國科學(xué)院金屬研究所、南京航空航天大學(xué)等院校開展長期的產(chǎn)、學(xué)、研合作，并共同設(shè)立了“液壓成形技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范基地”，時(shí)刻跟蹤國內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)，不斷提升“興迪源”液壓設(shè)備品牌價(jià)值。
