伺服系統(tǒng)的線性補(bǔ)償與伺服系統(tǒng)的測(cè)速測(cè)角

　　在伺服系統(tǒng)中常用具有線性特性的補(bǔ)償裝置（通常是補(bǔ)償電路），采取串聯(lián)、順饋（或稱并聯(lián)）、負(fù)反饋、正反饋，以及它們的組合形式，來(lái)改善系統(tǒng)的特性，提高系統(tǒng)的工作品質(zhì)。下面分別介紹各種補(bǔ)償聯(lián)接形式的特點(diǎn)及有關(guān)注意事項(xiàng)。

　　伺服系統(tǒng)的常用線性補(bǔ)償

　　1．串聯(lián)補(bǔ)償

　　串聯(lián)補(bǔ)償是指在系統(tǒng)主通道（即前向通道）中串接人適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償裝置（電路）。如圖所示。

　　常用的串聯(lián)補(bǔ)償裝置均由電路組成，有僅用R、L、C組成的無(wú)源補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。有利用線性集成放大器組成的有源補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，它們所能傳遞的都是直流信號(hào)，因此只有串聯(lián)在系統(tǒng)線路中傳遞直流信號(hào)的部位，才能起到相應(yīng)的作用。如果系統(tǒng)中傳遞的是固定頻率的交流載頻信號(hào)，則無(wú)法使用以上兩類補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。

　　常用的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，在工程上實(shí)用的還有許多形式。作為系統(tǒng)的串聯(lián)補(bǔ)償，它們中的一些是不能用的，因?yàn)樵谙到y(tǒng)的主通道中，不能串聯(lián)含有純微分環(huán)節(jié)的電路（即不串聯(lián)含有s=0的零點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)），它將阻斷恒定信號(hào)的有效傳遞，使伺服系統(tǒng)不能有效地工作。

　　為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，常采取提高系統(tǒng)的型（即無(wú)差度）的辦法，這就要求在系統(tǒng)的前向主通道中串入積分環(huán)節(jié)，或者串聯(lián)PI調(diào)節(jié)器。

　　倘若系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性（系統(tǒng)是最小相位系統(tǒng)）如圖5．40a中曲線1所示。在零初始條件下，系統(tǒng)對(duì)輸入階躍信號(hào)的響應(yīng)能滿足動(dòng)態(tài)品質(zhì)要求，但系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度不高；為提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度需增大系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益，系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖a中曲線2所示，但此時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)不滿足要求。在增大系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益的同時(shí)，串接一個(gè)滯后補(bǔ)償

　　伺服系統(tǒng)的測(cè)速與測(cè)角（位移）

　　影響伺服系統(tǒng)控制因素很多，其中最重要的是位置、速度、加速度以及振動(dòng)等伺服。系統(tǒng)的控制精度是最重要的技術(shù)指標(biāo)之一，伺服系統(tǒng)的控制精度，受多方面因素的影響，其中十分關(guān)鍵的是檢測(cè)裝置的精度（分辨率）?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)高精度伺服系統(tǒng)的運(yùn)用越來(lái)越多。例如高精度鎖相調(diào)速系統(tǒng)，要求測(cè)速誤差《i0～，而一般測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速誤差卻在2％。0．02％范圍。用于跟蹤衛(wèi)星的雷達(dá)天線伺服系統(tǒng)，它的跟蹤誤差必須《1’。
　　
　　觀測(cè)天體的射電望遠(yuǎn)鏡，要求伺服系統(tǒng)的誤差《0．05’。開(kāi)始進(jìn)入家庭的電視激光放像機(jī)，激光針頭的徑向運(yùn)動(dòng)要伺服系統(tǒng)來(lái)控制，該系統(tǒng)的位置誤差≤1胛。以上幾例均說(shuō)明伺服系統(tǒng)的精度是較高的，而它們所采用的檢測(cè)裝置的精度將更高。首先，系統(tǒng)中的檢測(cè)裝置對(duì)誤差能分辨，并提供有效的信號(hào)，然后才談得上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。因此，檢測(cè)裝置的高精度，是實(shí)現(xiàn)高精度伺服系統(tǒng)的前提。然而，各種用途的伺服系統(tǒng)是多種多樣的，它們對(duì)精度的要求也很不一致，正因?yàn)槿绱?，在伺服系統(tǒng)中采用的檢測(cè)裝置其類型十分繁雜，本節(jié)只就常見(jiàn)的模擬式測(cè)速和測(cè)角（位移）裝置，做一簡(jiǎn)要說(shuō)明。

　　1．角速度的檢測(cè)

　　在速度伺服系統(tǒng)中，系統(tǒng)的輸出端必須有檢測(cè)角速度的裝置，在位置伺服系統(tǒng)中，也常需要它獲得速度阻尼信號(hào)。因此在伺服系統(tǒng)中被廣泛采用。用得最多的是各種測(cè)速發(fā)電機(jī)，比較簡(jiǎn)易的有測(cè)速電橋，比較精確的是增量碼盤(pán)。

　?。?）測(cè)速發(fā)電機(jī)