伺服電機(jī)控制方式

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯伺服電機(jī)控制方式 速度掌握和轉(zhuǎn)矩掌握都是用模擬量來(lái)掌握的。位置掌握是通過(guò)發(fā)脈沖來(lái)掌握的。詳細(xì)采納什么掌握方式要依據(jù)客戶的要求，滿意何種運(yùn)動(dòng)功能來(lái)選擇。 假如您對(duì)電機(jī)的速度、位置都沒(méi)有要求，只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩，當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式。假如對(duì)位置和速度有肯定的精度要求，而對(duì)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)懷，用轉(zhuǎn)矩模式不太便利，用速度或位置模式比較好。假如上位掌握器有比較好的閉環(huán)掌握功能，用速度掌握效果會(huì)好一點(diǎn)。假如本身要求不是很高，或者，基本沒(méi)有實(shí)時(shí)性的要求，用位置掌握方式對(duì)上位掌握器沒(méi)有很高的要求。就伺服驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度來(lái)看，轉(zhuǎn)矩模式運(yùn)算量最小，驅(qū)動(dòng)器對(duì)掌握信號(hào)的響應(yīng)最快；位置模

2、式運(yùn)算量最大，驅(qū)動(dòng)器對(duì)掌握信號(hào)的響應(yīng)最慢。 對(duì)運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)態(tài)性能有比較高的要求時(shí)需要實(shí)時(shí)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整。那么假如掌握器本身的運(yùn)算速度很慢（比如plc，或低端運(yùn)動(dòng)掌握器），就用位置方式掌握。假如掌握器運(yùn)算速度比較快，可以用速度方式，把位置環(huán)從驅(qū)動(dòng)器移到掌握器上，削減驅(qū)動(dòng)器的工作量，提高效率（比如大部分中高端運(yùn)動(dòng)掌握器）；假如有更好的上位掌握器，還可以用轉(zhuǎn)矩方式掌握，把速度環(huán)也從驅(qū)動(dòng)器上移開(kāi)，這一般只是高端專用掌握器才能這么干，而且，這時(shí)完全不需要使用伺服電機(jī)。一般說(shuō)驅(qū)動(dòng)器掌握的好不好，每個(gè)廠家的都說(shuō)自己做的最好，但是現(xiàn)在有個(gè)比較直觀的比較方式叫響應(yīng)帶寬。當(dāng)轉(zhuǎn)矩掌握或者速度掌握時(shí)通過(guò)脈沖發(fā)生器給他一

3、個(gè)方波信號(hào)，使電機(jī)不斷的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，不斷的調(diào)高頻率，示波器上顯示的是個(gè)掃頻信號(hào)，當(dāng)包絡(luò)線的頂點(diǎn)到達(dá)最高值的70.7%時(shí)表示已經(jīng)失步，此時(shí)的頻率的凹凸，就能顯示出誰(shuí)的產(chǎn)品牛了，一般的電流環(huán)能作到1000Hz 以上，而速度環(huán)只能作到幾十赫茲。 換一種比較專業(yè)的說(shuō)法： 1、轉(zhuǎn)矩掌握：轉(zhuǎn)矩掌握方式是通過(guò)外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來(lái)設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，詳細(xì)表現(xiàn)為例如10V對(duì)應(yīng)5Nm的話，當(dāng)外部模擬量設(shè)定為5V時(shí)電機(jī)軸輸出為2.5Nm:假如電機(jī)軸負(fù)載低于2.5Nm時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，外部負(fù)載等于2.5Nm時(shí)電機(jī)不轉(zhuǎn)，大于2.5Nm時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)（通常在有重力負(fù)載狀況下產(chǎn)生）?？梢酝ㄟ^(guò)即時(shí)的轉(zhuǎn)變模擬

4、量的設(shè)定來(lái)轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)定的力矩大小，也可通過(guò)通訊方式轉(zhuǎn)變對(duì)應(yīng)的地址的數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用主要在對(duì)材質(zhì)的受力有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中，例如饒線裝置或拉光纖設(shè)備，轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要依據(jù)纏繞的半徑的變化隨時(shí)更改以確保材質(zhì)的受力不會(huì)隨著纏繞半徑的變化而轉(zhuǎn)變。 2、位置掌握：位置掌握模式一般是通過(guò)外部輸入的脈沖的頻率來(lái)確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小，通過(guò)脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，也有些伺服可以通過(guò)通訊方式直接對(duì)速度和位移進(jìn)行賦值。由于位置模式可以對(duì)速度和位置都有很嚴(yán)格的掌握，所以一般應(yīng)用于定位裝置。應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)控機(jī)床、印刷機(jī)械等等。 3 、速度模式：通過(guò)模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的掌握，在有上位掌握裝置的外

5、環(huán)PID掌握時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位，但必需把電機(jī)的位置信號(hào)或直接負(fù)載的位置信號(hào)給上位反饋以做運(yùn)算用。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測(cè)位置信號(hào)，此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，位置信號(hào)就由直接的最終負(fù)載端的檢測(cè)裝置來(lái)供應(yīng)了，這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以削減中間傳動(dòng)過(guò)程中的誤差，增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。 4、談?wù)?環(huán)，伺服一般為三個(gè)環(huán)掌握，所謂三環(huán)就是3個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋PID調(diào)整系統(tǒng)。最內(nèi)的PID環(huán)就是電流環(huán)，此環(huán)完全在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部進(jìn)行，通過(guò)霍爾裝置檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器給電機(jī)的各相的輸出電流，負(fù)反饋給電流的設(shè)定進(jìn)行PID調(diào)整，從而達(dá)到輸出電流盡量接近等于設(shè)定電流，電流環(huán)就是掌握電機(jī)轉(zhuǎn)矩的，所以在轉(zhuǎn)矩模式下驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)算最小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)最快。 第2環(huán)是速度環(huán)，通過(guò)檢測(cè)的電機(jī)編碼器的信號(hào)來(lái)進(jìn)行負(fù)反饋PID調(diào)整，它的環(huán)內(nèi)PID輸出直接就是電流環(huán)的設(shè)定，所以速度環(huán)掌握時(shí)就包含了速度環(huán)和電流環(huán)，換句話說(shuō)任何模式都必需使用電流環(huán)，電流環(huán)是掌握的根本，在速度和位置掌握的同時(shí)系統(tǒng)實(shí)際也在進(jìn)行電流（轉(zhuǎn)矩）的掌握以達(dá)到對(duì)速度和位置的相應(yīng)掌握。 第3環(huán)是位置環(huán)，它是最外環(huán)，可以在驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)編碼器間構(gòu)建也可以在外部掌握器和電機(jī)編碼器或最終