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（上）

伺服控製係統概述

servo mechanism

用來精確地跟隨或複現某個過程的反饋控製係統。又稱隨動係統。在很多情況下，伺服係統專指被控製量（係統的輸出量）是機械位移或位移速度、加速度的反饋控製係統，其作用是使輸出的機械位移（或轉角）準確地跟蹤輸入的位移（或轉角）。伺服係統的結構組成和其他形式的反饋控製係統沒有原則上的區別。

伺服控製係統最初用於船舶的自動駕駛、火炮控製和指揮儀中，後來逐漸推廣到很多領域，特別是自動車床、天線位置控製、導彈和飛船的製導等。采用伺服係統主要是為了達到下麵幾個目的：①以小功率指令信號去控製大功率負載。火炮控製和船舵控製就是典型的例子。②在沒有機械連接的情況下，由輸入軸控製位於遠處的輸出軸，實現遠距同步傳動。③使輸出機械位移精確地跟蹤電信號，如記錄和指示儀表等。

衡量伺服控製係統性能的主要指標有頻帶寬度和精度。頻帶寬度簡稱帶寬，由係統頻率響應特性來規定，反映伺服係統的跟蹤的快速性。帶寬越大，快速性越好。伺服係統的帶寬主要受控製對象和執行機構的慣性的限製。慣性越大，帶寬越窄。一般伺服係統的帶寬小於15赫，大型設備伺服係統的帶寬則在1～2赫以下。自20世紀70年代以來，由於發展了力矩電機及高靈敏度測速機，使伺服係統實現了直接驅動，革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素，使帶寬達到50赫，並成功應用在遠程導彈、人造衛星、精密指揮儀等場所。伺服係統的精度主要決定於所用的測量元件的精度。因此，在伺服係統中必須采用高精度的測量元件，如精密電位器、自整角機和旋轉變壓器等。此外，也可采取附加措施來提高係統的精度，例如將測量元件（如自整角機）的測量軸通過減速器與轉軸相連，使轉軸的轉角得到放大，來提高相對測量精度。采用這種方案的伺服係統稱為精測粗測係統或雙通道係統。通過減速器與轉軸齧合的測角線路稱精讀數通道，直接取自轉軸的測角線路稱粗讀數通道。