伺服系统的线性补偿与伺服系统的测速测角

　　在伺服系统中常用具有线性特性的补偿装置（通常是补偿电路），采取串联、顺馈（或称并联）、负反馈、正反馈，以及它们的组合形式，来改善系统的特性，提高系统的工作品质。下面分别介绍各种补偿联接形式的特点及有关注意事项。

　　1．串联补偿

　　串联补偿是指在系统主通道（即前向通道）中串接人适当的补偿装置（电路）。如图所示。

　　常用的串联补偿装置均由电路组成，有仅用R、L、C组成的无源补偿网络。有利用线性集成放大器组成的有源补偿网络，它们所能传递的都是直流信号，因此只有串联在系统线路中传递直流信号的部位，才能起到相应的作用。如果系统中传递的是固定频率的交流载频信号，则无法使用以上两类补偿网络。

　　常用的补偿网络，在工程上实用的还有许多形式。作为系统的串联补偿，它们中的一些是不能用的，因为在系统的主通道中，不能串联含有纯微分环节的电路（即不串联含有s=0的零点的网络），它将阻断恒定信号的有效传递，使伺服系统不能有效地工作。

　　为了提高系统的稳态精度，常采取提高系统的型（即无差度）的办法，这就要求在系统的前向主通道中串入积分环节，或者串联PI调节器。

　　倘若系统开环对数幅频特性（系统是最小相位系统）如图5．40a中曲线1所示。在零初始条件下，系统对输入阶跃信号的响应能满足动态品质要求，但系统的稳态精度不高；为提高系统稳态精度需增大系统开环增益，系统开环对数幅频特性如图a中曲线2所示，但此时系统的动态品质不满足要求。在增大系统开环增益的同时，串接一个滞后补偿

　　影响伺服系统控制因素很多，其中最重要的是位置、速度、加速度以及振动等伺服。系统的控制精度是最重要的技术指标之一，伺服系统的控制精度，受多方面因素的影响，其中十分关键的是检测装置的精度（分辨率）。现代科学技术的发展，对高精度伺服系统的运用越来越多。例如高精度锁相调速系统，要求测速误差《i0～，而一般测速发电机测速误差却在2％。0．02％范围。用于跟踪卫星的雷达天线伺服系统，它的跟踪误差必须《1’。
　　
　　观测天体的射电望远镜，要求伺服系统的误差《0．05’。开始进入家庭的电视激光放像机，激光针头的径向运动要伺服系统来控制，该系统的位置误差≤1胛。以上几例均说明伺服系统的精度是较高的，而它们所采用的检测装置的精度将更高。首先，系统中的检测装置对误差能分辨，并提供有效的信号，然后才谈得上对系统进行控制。因此，检测装置的高精度，是实现高精度伺服系统的前提。然而，各种用途的伺服系统是多种多样的，它们对精度的要求也很不一致，正因为如此，在伺服系统中采用的检测装置其类型十分繁杂，本节只就常见的模拟式测速和测角（位移）装置，做一简要说明。

　　1．角速度的检测

　　在速度伺服系统中，系统的输出端必须有检测角速度的装置，在位置伺服系统中，也常需要它获得速度阻尼信号。因此在伺服系统中被广泛采用。用得最多的是各种测速发电机，比较简易的有测速电桥，比较精确的是增量码盘。

　　（1）测速发电机