机电一体化机械系统性能分析

    机械系统中存在着许多间隙，如齿轮传动间隙，螺旋传动间隙等。这些间隙对伺服系统性能有很大影响，下面以齿轮间隙为例进行分析。

    图6所示为一典型旋转工作台伺服系统框图。图中所用齿轮根据不同要求有不同的用途，有的用于传递信息（、），有的用于传递动力（、），有的在系统闭环之内（、），有的在系统闭环之外（、）。由于它们在系统中的位置不同，其齿隙的影响也不同。

图6　典型转台伺服系统框图

    1、闭环之外的齿轮、的齿隙，对系统稳定性无影响，但影响伺服精度。由于齿隙的存在，在传动装置逆运行时造成回程误差，使输出轴与输入轴之间呈非线性关系，输出滞后于输入，影响系统的精度。

    2、闭环之内传递动力的齿轮的齿隙，对系统静态精度无影响，这是因为控制系统有自动校正作用。又由于齿轮副的啮合间隙会造成传动死区，若闭环系统的稳定裕度较小，则会使系统产生自激振荡，因此闭环之内动力传递齿轮的齿隙对系统的稳定性有影响。

    3、反馈回路上数据传递齿轮的齿隙既影响稳定性，又影响精度。

    因此，应尽量减小或消除间隙，目前在机电一体化系统中，广泛采取各种机械消隙机构来消除齿轮副、螺旋副等传动副的间隙。