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关键词:低压真空断路器;双稳态永磁操作机构;真空灭弧室参数;实体模型;有限元分析
中图分类号:TM153 文献标识码:A
1 引言
低压断路器广泛应用于低压配电路中,它不仅担负着反复地接通与断开低压配电电路,而且当电路发生过载、短路等故障时可以立刻动作,断开电路。
近年来,随着技术的发展一些基于真空灭弧室的低压断路器相继出现,但其操动机构基本上是传统的弹簧或电磁操动机构。由于在低压电器中80%的故障都是机械故障。而弹簧操动机构则是靠机械传动,零部件数量多,传动结构复杂,发生故障的概率很高,所以减少机械部件成为减少故障问题的主要方法。
永磁操动机构作为一种新型真空断路器的操作机构,零部件少,运动部件只有一个动铁心,所以大大降低了故障源,几乎不存在可靠性的问题、免维护,而且它的出力特性与反力特性配合良好,已经普遍应用于中、高压领域。本文设计一种配合低压真空灭弧室的双稳态永磁操动机构。对几种不同结构的双稳态永磁操动机构的电磁吸力特性进行分析。
2 设计模型
2.1 四种不同的结构设计
对电压等级不同的真空断路器,由于所带负载、传动机构的不同,动铁心受永磁体的力也不相同,机构的分、合闸动作的时间(分合闸时间)、速度(分合闸速度)也不相同,因此永磁操动机构的结构形式、性能参数也不相同。所以,不同的断路器,根据情况的不同需配备不同结构形式的永磁操动机构。在设计结构前,首先应该对结构、参数和能耗进行分析计算,使其均达到目标要求。由此本文提出了结构形式不同的四种双稳态永磁操作机构:(a)永磁体紧靠动铁心,(b)永磁体紧靠动铁心,但由于在气隙下面加了极靴,因此整个动铁心的长度减小,但是动铁心的行程与(a)保持相同,(c)永磁体紧靠静铁心,(d)永磁体占满整个磁轭部分。
2.2 双稳态永磁操动机构工作原理
虽然结构各不相同,但工作原理却一致,以(a)为例说明。
假设开始时断路器位于合闸的状态,那么动铁心处于操动机构的顶部。所以机构上端空气隙小磁阻小,下端空气隙大磁阻大,因此由永磁体所产生的磁力线绝大部分都通过上部磁路,将动铁心吸合在合闸位置。
当对断路器进行分闸操作时,只需在分闸线圈中通过大小适当的电流,而这一电流产生的磁力线和静铁心上部的磁力线方向完全相反,起到抵消的作用。但是分闸线圈在中部产生的磁力线方向与永磁体在中部产生的磁力线方向却一致。因此动铁心受到的向上的电磁吸力逐渐减小,当分闸线圈中的电流增大到一定程度时,动铁心所受到的电磁吸力之和大于动铁心上的负载,此时动铁心将会向下运动。
当动铁心开始向下运动时,其机构顶端与静铁心的上面的磁极之间的空气隙会越来越大,进而使上面的磁阻逐步增大,而下面的磁阻则会慢慢变小。并且向下运动的过程中伴有电流的增大,使动铁心受的向下的合力增大,进而使得整个动铁芯加速向下运动。当动铁芯到达底部会被永磁体所吸合,此时即使断开分闸线圈中的电流,动铁心依旧会维持在机构的底部即分闸状态。
合闸过程与分闸过程完全相似;这里不再叙述。
3 理论分析及计算
以上的公式说明任何磁场都可当作由分布电流产生,根据经验永磁体有以下两种电流模拟的方法:
(1)永磁体整个区域内部充满电流的模型(体电流模型)。
(2)永磁体外部边界上存在的电流的模型(面电流模型)。
4 仿真及优化设计
永磁操动机构的分、合闸操作以及位置维持依赖于机构内部的磁场变化来实现,所以对机构中的磁场变化进行研究具有重要意义。根据经验和实际理论计算出的尺寸进行实体建模并做如下仿真。
(1)未通电情况下,永磁体单独作用的磁通分布可以说明其工作原理。由于下面的磁路的空气隙使磁阻很大,所以此时磁通几乎都通过上面的磁路。
(2)当接收到分闸命令后,分闸线圈中开始通电,线圈产生的磁场使动铁心下面的磁场变强。随着电流的不断增强,动铁心受线圈产生向下的吸力变大,此力与永磁体产生的电磁吸力相反。使动铁心受到的向上电磁吸力越来越小。
(3)通过对不同电流等级的磁力线分布获得不同结构下的电磁力之和,通过分析结果进而做出优化选择。由于优化是又一个深入的课题,再次就不加以论述。
结论
根据以上实验数据,可以得出:
(1)当分、合闸线圈中通入的电流为零时,动铁心受到的吸力与其体积成正比。
(2)(a)结构线圈作用在动铁心上的力是最先克服永磁吸力向下运动的,而(b)、(c)、(d)结构的线圈需要通入很大的电流才能使动铁心开始动作。
由此可知,在设计永磁机构时,选择方向的不同,会使设计的结构也不同。如果从节能方面考虑,(a)结构更加合适,原因是和另外三种结构相比(a)中线圈通入的电流很小时动铁芯就开始动作;若从结构小型化来设计,(d)更好,因为在操作设备体积相同的时候,(d)结构提供的永磁吸力是最大的。尽管(c)结构耗能大,但是也有它自己的优点,比如如果通入的电流很大时它所产生的永磁吸力也很大,所以(c)结构更适合电压相对较高的真空断路器。
综合考虑低压真空断路器灭弧室的性能要求(动作快,精度高),所以在设计操动机构时,(a)更合理、可行。
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关键词:胶带输送机 磁力清扫装置 除杂效果
1 背景技术
带式输送机又称胶带输送机,是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备(如机车类)相比,具有输送距离长、运量大、连续输送等优点,而且运行可靠,易于实现自动化和集中化控制,尤其对高产高效矿井,带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。
在煤矿运输过程中,输送带上会残留很多煤矿粉,带式输送机输送物料过程中,若残留附着物料进入滚筒或托辊轴承座内会加快轴承磨损、滚筒或托辊表面粘上物料会撕裂和拉毛输送带面胶,加速输送带的磨损和毁坏。如果物料在带式输送机尾部改向滚筒或垂直拉紧滚筒表面附着并结块会造成输送带跑偏,增加输送带的磨损,甚至撕裂滚筒包胶层等造成严重后果。在现有的胶带机清扫器领域清扫器种类很多,在压紧方式分类上大致分为弹力压紧、自重压紧、电动压紧等。对于弹力、自重、电动压紧的清扫器在生产中除杂效果并不是很理想,弹力、电动压紧方式过于机械容易损伤皮带,自重压紧对较细颗粒除杂效果不理想,另外对于带面不平整的胶带机上述清扫器不能把带面杂物完全清除。
2 胶带输送机的磁力清扫装置工作原理
为解决上述问题,本论文设计了一种用于胶带输送机的磁力清扫装置,包括上胶带和下胶带,以及位于上下两胶带之间的刮刀,以及安装所述刮刀的刮刀固定座,其中,在所述输送机下胶带的两侧分别安装有不同磁极性的的至少两块永磁体,或者在所述输送机下胶带的其中一侧安装有相同磁极性的至少两块永磁体,所述永磁体通过异性相吸或同性相斥的作用实现刮刀的上下移动。
刮刀由依次重叠排列的多个小刮刀组成,小刮刀依次紧凑的排列成一排,并均固定于同一刮刀固定座上,在刮刀固定座顶部还安装有弹簧,弹簧也设有多组,多组弹簧也依次紧凑排列成一排,弹簧另一端连接有永磁体,另一永磁体设于下胶带下方或上胶带下方,并间隔设置。
永磁体的两边安装在两细条型的磁极固定座上,磁极固定座中部开设有磁极滑槽,其中一永磁体与磁极固定座实现固定连接,另一永磁体与磁极滑槽形成滑动连接,刮刀固定座也通过磁极滑槽并在弹簧的作用下带动刮刀实现上下移动。
当永磁体安装的位置位于下胶带的两侧时,其中一永磁于下胶带下方,两端与磁极固定座的边部固定住,并与下胶带设有一定的间隔,与下胶带面接触的为刮刀,刮刀由刮刀固定座固定,刮刀固定座上面设有多组弹簧,刮刀固定座可通过磁极滑槽滑动,弹簧的另一端为另一永磁体,由于两组永磁体是异性磁极相对(N极和S极),故存在异性相吸的力,而上面一永磁体受到下面一固定住的永磁体的吸力,会向下移动,进而给刮刀提供刮尘的动力,而弹簧的作用更保证了二者一个合适的并具有弹性的活动空间。
当永磁体安装的位置位于下胶带的同一侧时,此时,只需要其中一永磁体设于另一可滑动的磁极的同一侧,利用二者的排斥力(N、N极相对或S、S极相对),促使另一可滑动的永磁体上下移动,而受到弹簧的作用又不会一直向下移,具有一个往复运动的轨迹。
3 胶带输送机的磁力清扫装置具体实施方式
以下结合附图对胶带输送机的磁力清扫装置作进一步详细说明。
如图1所示,图1为本装置的实施例一。
图1
图2
本胶带输送机的磁力清扫装置利用异性相吸的原理来给刮刀动力,参照图1、图2所示,其包括平行设置的两磁极固定座10,两固定座之间的距离设为1800mm,磁极固定座10中部开设有磁极滑槽20,还包括两块永磁体,上永磁体30和下永磁体40、刮刀固定座50均直接连接在两磁极固定座10之间,这样两永磁体以及刮刀固定座的的长度均为1800mm,与两固定座之间的距离相同,永磁体的高度可设为100mm,其中,位于下胶带60下方的下永磁体40是通过螺钉与磁极固定座固定住的,位于下胶带60上方的上永磁体30和刮刀固定座50均是可在磁极滑槽20中滑动的。
在下永磁体40的上面并与其具有一定的间隔的是下胶带60,与下胶带接触的是一系列合金小刮刀80,紧凑重叠布置有16个,宽度为110mm,高度为120mm,重叠放置的合金刮刀因为没有间隙具有整体刮刀全面处理的效果,而且由于皮带面上不平整,个别地方有凹陷时,通过设置的小刮刀,其处理效果比整体效果更好,小刮刀的活动性更强。
该多个小刮刀80均固定在刮刀固定座50上,该刮刀固定座50可以设置多个,每个固定座均固定该对应的小刮刀,也可以整体设置为一条,刮刀固定座的作用是为了防止刮刀在皮带运转时被带动运动使其保持一定的方向,不随意活动。
刮刀固定座50的上端是多组弹簧70,弹簧70与刮刀固定座50可以固定连接也可以不固定连接,弹簧的高度设为75mm,弹簧也设有多组,其设置的组数跟小刮刀的个数相同,也是依次排列连接,弹簧70的上端是另一永磁体,该永磁体安装在磁极滑槽20中,该永磁体的上部为上胶带90。
由于两永磁体为N、S极相对,上永磁体30受到下永磁体40的吸力,会沿着磁极滑槽20下滑,通过弹簧70以及刮刀固定座50的作用带动小刮刀80进行皮带清扫,并且当遇到带面破损时会及时上移防止对皮带造成更严重的损坏,弹簧一方面为刮刀提供一个合理的弹性的垂直活动空间,另一方面当带面不平整时,也能与带面紧密接触起到良好的清扫作用。
当采用同性相斥的原理实现刮刀清扫时,只需将实施例一中原位于下胶带下发固定的下永磁体重新安装至上永磁体的上端,同样地,该永磁体固定住,其下部的下永磁体仍然可在滑槽中滑动,通过同性相斥的力的作用进行除杂作业。
4 结论
与现有技术相比,这种新型的胶带输送机磁力清扫装置是通过两永磁体的同性相斥、异性相吸的原理来实现的,通过磁力实现刮刀的清洁作用。它通过磁场产生的磁场力,具有很高的强度同时还具有弹性空间,可以保证在完成除杂作业时又不损伤带面。可广泛应用于钢铁、矿山、码头、电厂等行业的带式输送机,清扫效果明显,安装调试维护方便,安全性高。
5 参考文献
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随着交流电动机被广泛运用在各式各样的领域中,交流电动机的控制技术就受到大家的重视。作为一种非线性的系统,交流电动机具有高阶、强耦合、参数时变等特点,属于复杂系统,交流电动机自适应扰动抑制方法与其无源性控制相结合,使得电动机的实际仿真效果、外部扰动环境下稳定等性能都较高,因此,交流电动机的无源性控制与扰动抑制技术作为国内外研究的重点。本文就交流电动机的无缘性控制原理、扰动抑制原理展开分析,就其技术进行研究。
【关键词】交流电动机 无源性控制 扰动抑制技术 自适应控制
交流电动机主要是将交流电的电能转换为机械能的一种机器,而基于交流电动机的电气传动系统被广泛运用在各行各业中,这也给交流电动机自适应性提出了更大的挑战。随着交流电动机被运用在多种多样的领域中,其具有的高阶、多变量以及强耦合、参数时变等非线性系统特征表现得非常明显。基于电机端口的受控研究,下文针对目前国内外对交流电动机的无源性控制和扰动抑制技术现状进行分析,就其原理展开研究。
1 国内外对交流电动机控制技术的相关研究现状
1.1 交流电动机速度控制主电路与控制电路
事实上,交流电动机的速度控制主要以大功率电力电子器件为主,随着电力电子技术的发展,交流电动机控制理论被广泛使用,这也给交流电机拖动的开发提供了良好的环境和基础。目前,控制电路主要还是以DSP和单片机为主,电子控制器的数字化控制发展使得设备的性能大大提升,控制算法也得到了进一步的优化,模糊控制、神经网络控制等复杂控制也逐渐被应用起来。作为电机调速的重要组成部分,智能功率模板成为了新一代的主控电路,通过将功率开关期间和驱动电路进行集成,内设过电压、过电流等故障检测电路,将检测信号传输到CPU中。它由高速低功耗的管芯与优化门极驱动电路、快速保护电路等部件构成,能够在发生负载事故或者使用不恰当时,也能保证智能功率模块安全稳定运行。
1.2 交流电动机的控制策略
早前的交流传动属于不可调传动,而随着电子控制技术的飞速发展,交流可调传动也逐渐开始广泛起来。常用的稳态模型控制方案主要由开环恒V/F比控制、闭环转差频率控制等。且前者是一种开环的控制方式,与变压变频控制不同,其不对速度进行反馈控制,而闭环转差属于直接转矩控制,因其实现了对电动机转矩的控制,从而拥有较强的动态性能,系统稳态误差也较小。基于交流电动机动态模型的控制方法分为矢量控制和直接转矩控制两种,矢量控制实现了磁链与转矩的解耦,可以进行独立控制,而直接转矩控制的计算量小、静态和动态性能优良。
1.3 交流电动机非线性控制方法
前面说到,交流电动机是一种非线性的对象,而无论是矢量控制还是直接转矩控制,都不能很好的对其动态过程进行描述。所以自适应控制、反馈线性化控制以及滑膜变结构控制等都为电动机的非线性控制提供了方式。自适应控制研究对象具有一定的不确定性,包括描述被控对象、环境数学模型的不确定性,以及一些未知因素和随机因素。这些不确定性有时是在系统内部,而有时却在系统外部发生。从内部来讲,描述被控对象的数学模型起结构与参数就具有很大的不确定性,而这种基于数学模型的控制方法在电动机自适应控制中得到了很好的发挥。反馈线性化控制的整体较为精确,适合系统的整个分析域。滑膜变结构控制能偶使系统结构随时变化的开关特征,但当系统再不同滑膜轨迹中时,频率切换可能伴随着高频的抖动。
2 交流电动机的无源性控制原理分析
2.1 系统无源性
无论是哪种机械系统,如果没有外界能量加以支持,其动能与势能之和总是趋近于零的,且其系统速度、位移也是趋向于零的。简单了说,系统稳定时,如果缺少外界能量注入,系统指挥消耗能量,而这种能量不可能放大,而只要停止向外界或者内容注入能量,系统的能量之和必将趋近于零,以此来达到稳定的状态。对于非线性系统来说,公式中,u、y分别表示尾数相同的系统输入与输出,其中f(0)=0,h(0)=0.
另外,系统的无源性还是反应电机在运行过程中所消耗的能量特征。对于一般的能量供给量来说,考虑s(u,y)为单位时间内以外不注入能量为输出输入信号函数,那么耗散的计算方法则为:
v(x(T))-v(x(0))≤
2.2 能量成形与无源性
因考虑到电机系统的能量成形与无源性,通过成对的变量uRm、yRm与外界相连,其结果满足能量平衡方程。
H[x(t)] H[x(0)] =
该方程表示系统存储的能量与外界供给能量和系统耗散的能量差相等。而公式中的H(x)表示讷讷过量存储函数,xRn表示状态向量,d(x(t),t)表示具有耗散效应的非负函数。满足能量平衡方程式的系统属于无源性控制系统,且H(x)≥c,此时的c就表示能量函数的下界,y则表示无源输出。具体如图1所示。
2.3 感应电动机的无源性控制原理
感应电动机是交流电动机非线性、多变量以及强耦合特点表现明显的一个典型,近年来,随着非线性控制理论深入广泛的研究,使得感应电机控制成为主导潮流。为了克服反馈线性化、无源性控制等需要考虑奇异点的问题,无源性控制利用输出反馈使得电机闭环系统表现为无源映射,从上面所提到的电机能量方程入手,采用不影响其稳定性的无功力简化控制器设计。此时,坐标的变化并不影响系统的无源性,所以,选择不同的输出函数与能量函数,设计出多种无源性控制,来实现对系统的全局稳定性控制。
3 交流电动机的自适应L2扰动抑制控制技术
进行交流电动机调速时,常常会遇到因负载转矩存在扰动或者电机参数时变等因速度影响电动机的调速。此时,如果仅仅适应状态误差PCH控制方法,往往达不到理想的效果,而采用无源性控制与自适应L2扰动抑制技术结合的方式,能够有效提高控制效果,达到所需性能要求。在电动机负载扰动但参数无变化的情况下,利用L2增益扰动抑制和状态误差PCH控制结合可以推算出速度控制器;而当发生负载转矩存在扰动或者电机参数时变是,就要通过自适应L2扰动抑制和状态PCH相结合的颁发来求得速度控制器。
当系统无缘时,供给量s(u,y) = yTu就是耗散的,因此系统的供给量就是s(u,y) = γ22-2是耗散的,此时γ为整数,那么就说无源系统有小于整数γ的L2增益。
针对异步电动机传动系统而言,通过建立异步电动机端口受控哈密顿系统模型,来构建闭环状态误差PCH系统。在互联和阻尼配置能量成形方法的基础上得到负载转矩恒定控制器,如果想要单纯依靠这些方法来控制系统是不可能的。针对异步电动机传动系统中的负载转矩存在的扰动问题,我们通过在异步电动机PCH控制的基础上,采用L2增益控制方式设计控制器,对负载转矩扰动进行抑制,同时这种方式也能很好的消除稳态误差引入PI控制。根据相关仿真结果显示,所提出的这种控制方式,具有高效的转速跟踪性能和负载扰动抑制功能,是异步电动机现代非线性控制的一种有效途径。
而对于永磁同步电动机而言,针对PMSM速度控制负载扰动及参数时变的问题,可以利用状态误差PCH控制原理来设计系统速度控制器。与此同时,结合永磁同步电动机状态误差PCH控制,通过自适应L2增益扰动抑制功能,对负载转矩及参数时变扰动进行抑制。仿真结果显示,利用L2扰动抑制技术可以有效的抑制系统负载扰动,在PMSM定子电感、电阻变化情况下,也可以使用自适应L2扰动抑制控制技术,减少电机参数时变和负载扰动带来的影响,进一步加强对电机转速的控制。
3 结束语
随着交流电动机的运用越来越广泛,怎样有效的控制电机成为了领域内关注的焦点。本文介绍了交流电动机的无源性控制和扰动抑制技术,利用公式和仿真结果证明了无源性控制与能量成形的关系,并得出L2扰动抑制技术可以有效的抑制系统负载扰动。
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关键词:伺服系统;随动控制;交流伺服;液压伺服
近年来,在机电一体化、自动化领域中,伺服技术是人们关注的热点之一,伺服系统的应用也成为了一种时髦。但不得不说,虽然很多行业与工业技术门类都已经涉及伺服问题,但人们对伺服技术与伺服系统的认知还是有一定的局限性甚至是很混乱的,这在企业基层表现得尤为突出。拟对当下的一些认知混乱现象及根源做一些分析,然后给出对于伺服控制与伺服系统的一点个人见解。
1“伺服系统”的一些认知乱象及根源
当前伺服技术已经渗透到机电一体化及自动化领域的许多方面,各类精密数控加工机床、高档工业机器人、现代化兵器装备、某些高端医疗设备等等均有所谓“位置伺服技术”、“速度伺服技术”的广泛应用。但现实中被如此广泛应用且影响巨大的一门技术,人们对它的的了解与认识却存在很大反差。这主要表现在:(1)不少相关工业企业现场,人们对“伺服”、“伺服系统”的内涵理解并不到位,常常有现场人员将设备驱动元件是否采用所谓伺服电机、液压伺服马达作为该设备是否具备伺服品质的唯一标准;(2)部分人认为凡是没有精确定位能力的自动控制系统就不能算是伺服系统;(3)各种教科书、技术交流资料、技术文件(包括产品说明书)、网络信息资料、甚至期刊论文上对“伺服系统”、“伺服控制”的定义几乎没有统一的表述,各说各话十分混乱。何以会出现这种乱象呢?笔者认为主要有以下方面的原因:(1)基于PMSM(正弦波三相永磁同步电动机)的当代交流伺服驱动技术影响力非常大,是当今高性能电伺服驱动的主流,这是毋容置疑的。但对于我国来讲交流伺服驱动是泊来技术。世纪八十年代改革开放后,中国大量引进的欧、美、日技术及装备,其中包含交流伺服驱动技术。对不少中国企业来讲,对相关技术的消化吸收与改进大部分是滞后的。究其原因,一方面是在当时大的时代背景下,许多企业经营自负盈亏,经济效益是首位的,引进的东西需要立竿见影“生蛋”,除非国家有特别安排,自行吸收、改进相关技术并非当务之急;另一方面也受到国外知识产权保护的制约,不可能得到完整详尽的技术背景材料;特别是在很多技术(比如交流伺服驱动技术)快速发展的阶段,中国正处于举国停滞时期,中国是完全错失了参与机会的,因为整个没有相关研发过程的经历,即使想快速消化吸收、改进也显得力有不逮。由此,全面的“拿来主义”、全盘照搬与山寨成了当时的“路线正确”。(2)另一方面,伺服技术源于自动控制理论这是不争的事实。国内自动控制理论研究与控制技术的应用推广其实并不算很晚。
早在上世纪六十年代,以中科院关肇直为首的一批中国数学工作者就已经开展了现代控制理论的研究与应用,且颇具成效。但当时的控制技术(包括伺服技术)在国内的应用领域多是国防高科技领域,由相关技术研发应用而催生的知识传播受众面窄,影响有限。当时虽然对伺服理论及技术已经有所了解,但主要限于高层研究人员和一些有技术保密要求的科研单位和企事业单位,这些理论与技术也不会推广普及到一般工业领域,多数理工科高校教科书也很少着墨进行介绍。由此绝大部分工业企业中(特别是一些非国防军工企业)人们对伺服与伺服技术可以说是一知半解或一无所知,当欧美日的产品大量涌入后,相关技术概念就成为那个年代人们对伺服及伺服系统的“第一印象”、“启蒙认知”。再加上前面(1)所提到的一些短视行为,人们对伺服技术在消化吸收应用过程中并未着力追根溯源重建相关的科学认知,只要欧系或日系伺服产品当时使用了什么名词术语,采用了什么规范守则,国内一些引进使用过相关技术的企业就全部沿用,奉为准则,行业内没有一个统一的说法,更甭谈制定一个统一的标准,由此导致目前的混乱自然无可避免。
2伺服控制与伺服技术的发展
伺服技术虽然萌芽于古代,但伺服理论与技术的快速发展却是在二十世纪上半叶,战争期间,在一些特殊的装备上需要动、静态性能俱佳的位置随动系统,基于当时已初步成型的经典控制理论,这首先在液压驱动中得以实现,当时人们把这些性能优异的液压位置随动系统戏称“伺服系统”。战后重建阶段,转化成战斗力的技术又快速转化成生产力,伺服技术自然不例外地在除军工以外的很多工业领域中迅猛地推广发展起来,涉及机械、化工、能源、汽车、航空航天等等方面的运动控制与过程控制技术问题。战后伺服技术的进展除了液压伺服技术的继续演进与推广外,最突出的是电伺服技术的快速发展与进步。不过在二十世纪五、六十年代,无论是调速还是定位,几乎清一色以有刷直流电动机驱动为主,尤其以他励直流电动机的调速技术最为突出。限于当时的技术发展水平及交流电动机实现高性能控制的难度,当时电伺服是直流一统天下,“直流伺服调速”几乎成了那个时代电气伺服的代名词。这种状况持续了近二十年,直到二十世纪七十年代初,随着电力电子变流技术以及微型计算机应用技术的长足进步,特别是交流电机矢量控制技术的发现与利用,交流伺服技术才迅猛地兴旺起来,以后逐渐在很多方面取代直流,基于PMSM的交流伺服目前已经成为电伺服驱动的当然主流。尽管如此,直流驱动技术优异的性能形成的强大惯性,仍然在近年发挥着作用,特别是在:兵器行业、特种装备、新能源汽车等领域仍然持续的产生着影响。
3伺服在控制工程意义下的解读