1.相位比較系統(tǒng)
相位比較系統(tǒng)是早期閉環(huán)或半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的一種，是全硬件的系統(tǒng)。圖1是這種系統(tǒng)的原理框圖。它使用旋轉(zhuǎn)變壓器或感應(yīng)同步器作為位置檢測裝置，用鑒相方式進(jìn)行檢測，將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成電信號p(φ)的相位移。由數(shù)控系統(tǒng)（cnc）發(fā)出的進(jìn)給指令脈沖，經(jīng)脈沖調(diào)相器轉(zhuǎn)換成相位移動(dòng)的指令電信號c(θ)，這兩路信號的相位角的大小，反映了指令位移和實(shí)際位移的大小，兩路信號的頻率和基準(zhǔn)信號（即旋轉(zhuǎn)變壓器或感應(yīng)同步器的激磁信號）的頻率相同，它們在鑒相器中互相比較后，鑒相器的輸出電壓e與兩信號的相位差成正比例。當(dāng)c(θ)與p(φ)的相位相等時(shí)，e為零，系統(tǒng)靜止，如圖4-26中的ⅰ區(qū)。如數(shù)控裝置發(fā)出一個(gè)正進(jìn)給脈沖，這一脈沖進(jìn)入調(diào)相器后，使信號c(θ)的相位往前移一個(gè)角度 ，如圖2中的ⅱ區(qū)。這時(shí)進(jìn)入鑒相器的兩信號的相位不同，就產(chǎn)生一個(gè)正的偏差信號e，使執(zhí)行部件正向移動(dòng)一個(gè)脈沖當(dāng)量的距離。位置檢測器的信號p(φ)的相位也隨之前移，使偏差值逐漸減小。當(dāng)執(zhí)行部件的實(shí)際位移等于指令位移時(shí)，相位角φ與相位角θ相等，系統(tǒng)在新的位置上靜止。如果進(jìn)給脈沖是負(fù)向的，輸入信號c(θ)就產(chǎn)生負(fù)向的相移-θ ，系統(tǒng)便反向運(yùn)動(dòng)，如圖2中的ⅲ區(qū)。
圖1 相位比較系統(tǒng)原理框圖
圖2 相位比較示意圖
2.數(shù)字脈沖比較系統(tǒng)
數(shù)字脈沖比較系統(tǒng)的組成如圖3所示。該系統(tǒng)使用感應(yīng)同步器作為位置檢測裝置，在鑒幅方式下進(jìn)行檢測，按某一脈沖當(dāng)量將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖，作為位置反饋信號。數(shù)控系統(tǒng)送來的位移指令也是數(shù)字脈沖。位移指令脈沖與實(shí)際位移脈沖在脈沖混合器中進(jìn)行瞬時(shí)比較，即進(jìn)行數(shù)量上的加減，由此求得系統(tǒng)的位置誤差，送入誤差寄存器中，經(jīng)d/a變換后得到速度指令電壓，加到速度控制單元的輸入端，由速度控制單元向伺服電機(jī)輸送電壓信號，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)和執(zhí)行部件向著消除位置誤差的方向運(yùn)轉(zhuǎn)，以完成某一方向上的一定速度和位移量的運(yùn)動(dòng)。
圖3 數(shù)字脈沖比較系統(tǒng)原理框圖
這種系統(tǒng)的位置檢測裝置在鑒幅方式下工作，與指令脈沖進(jìn)行比較的位置反饋脈沖是由檢測信號的幅值變換而來的，因此也有稱它為幅值比較伺服系統(tǒng)的。系統(tǒng)中的脈沖混合器（也稱脈沖比較器）是可逆計(jì)數(shù)器的硬件電路，誤差寄存器與d/a變換器也是由硬件電路構(gòu)成，所以這是一種全硬件伺服系統(tǒng)。