
【計】 bang-bang servo
afterwards; continue; follow; succeed; then
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
【計】 servo mechanism; servomachanism
【化】 servo unit; servo(mechanism)
繼電式伺服機構(Relay Servo Mechanism)是一種基于繼電器開關特性工作的伺服控制系統。其核心原理是利用繼電器的“通-斷”動作驅動執行元件(如電機),通過反饋信號實現位置或速度的離散式閉環控制。以下是詳細解釋:
繼電器控制特性
系統采用繼電器作為功率開關元件,當輸入信號與反饋信號的偏差超過設定阈值時,繼電器觸發“接通”或“斷開”狀态,驅動伺服電機向目标位置運動。其控制邏輯為典型的非線性開關控制,響應呈現階躍特性。
來源:《自動控制原理》(胡壽松主編)
伺服機構組成
包含三個核心模塊:
來源:IEEE工業電子學會術語标準
開關控制與死區效應
因繼電器存在動作死區(Dead Zone),系統僅在誤差超過阈值時響應,導緻輸出為離散的階躍式運動。這一特性適用于對控制精度要求較低的場合,但可能引起穩态振蕩。
來源:《機電控制系統設計》(王田苗著)
動态響應特性
典型響應曲線包含加速、勻速、減速三階段。由于繼電器無法提供連續力矩,系統常采用“Bang-Bang控制”(開關控制)策略,響應速度快但存在超調現象。
來源:ASME期刊《Dynamic Analysis of Relay Servos》
用于機床刀具粗定位、傳送帶擋停裝置等中低速場景,成本低于連續伺服系統。
來源:施耐德電氣工業自動化手冊
部分飛行器舵機采用冗餘繼電式伺服機構,利用其高可靠性實現應急備份控制。
來源:NASA技術報告《Aircraft Control Systems》
中文術語 | 英文術語 |
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繼電式伺服機構 | Relay Servo Mechanism |
死區 | Dead Zone |
開關控制 | On-Off Control |
階躍響應 | Step Response |
伺服電機 | Servo Motor |
注:學術文獻建議參考IEEE Xplore數據庫關鍵詞“Relay Servo Systems”,或經典教材《Control System Design》第9章(Graham & Lathrop著)。
根據搜索結果的綜合整理,"繼電式伺服機構"屬于伺服系統的一種特殊類型,其核心特征是通過繼電器實現控制信號的切換。以下為詳細解釋:
1. 基本定義 繼電式伺服機構是通過繼電器作為核心控制元件,在閉環系統中根據誤差信號的通斷狀态來驅動執行機構的控制系統。它的核心目标是實現對機械位置、速度或加速度的精準跟蹤()。
2. 系統構成 •執行機構:通常采用直流/交流伺服電機或液壓馬達 •誤差檢測器:通過傳感器(如編碼器)實時采集系統輸出狀态 •繼電器控制器:根據誤差信號極性切換電路通斷 •功率放大器:将繼電器輸出的微弱信號放大至驅動執行機構
3. 工作原理特性 其控制過程呈現典型的"開關特性":當誤差信號超過設定阈值時,繼電器立即觸發全功率輸出;當誤差趨近零時則完全切斷動力。這種非線性的控制方式雖結構簡單,但容易導緻系統産生振蕩()。
4. 典型應用場景 主要見于早期自動化設備: • 機床的行程限位控制 • 工業機器人粗定位階段 • 低成本自動化産線的簡易定位裝置
5. 與現代伺服對比 相較于現代基于PWM/PID的連續控制伺服系統,繼電式伺服存在控制精度低(通常±0.1mm)、響應速度慢、能耗高等缺陷,但具有成本低廉、抗幹擾能力強的優勢()。
需注意:隨着電力電子技術的發展,這種繼電式控制已逐步被數字伺服系統取代,但在部分特殊工況(如防爆環境)仍有應用價值。
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