隨著工業自動化程度的不斷提高，伺服控制技術、電力電子技術和微電子技術的快速發展，伺服運動和控制技術也日趨成熟。作為一種高性能的測試手段，電機運動控制平臺得到了廣泛的應用，人們對伺服性能的要求也越來越高。

第一和第三環路控制原理

1.首先是電流回路，完全在伺服驅動器中進行。電機各相輸出電流由霍爾器件檢測，通過對電流設定值的負反饋進行PID調節，使輸出電流盡可能接近設定電流。電流回路控制電機轉矩，因此在轉矩模式下，驅動器具有最小的操作和最快的動態響應。

2.第二個回路是速度回路，通過伺服電機編碼器的檢測信號進行負反饋PID調節，其回路中的PID輸出直接是電流回路的設定值，因此速度回路控制包括速度皮回路和電流回路。換句話說，任何棋風都必須使用電流回路，這是控制的從動件。在速度和位置控制的同時，系統實際控制電流(轉矩)，實現速度和位置的相應控制。

3.第三個環是位置環，是最外面的環。根據實際情況，它可以構建在驅動器和伺服電機編碼器之間，或者外部控制器和電機編碼器或最終負載之間。因為位置控制回路的內部輸出是速度回路的設置，所以系統在位置控制模式下執行所有三個回路操作，此時系統具有最大的計算量和最慢的動態響應速度。

圖1.1

t-family: "Microsoft yahei"; font-size: 18px;"> 二、影響控制的因素

1、速度環主要進行PI(比例和積分)，比例就是增益，所以我們要對速度增益和速度積分時間常數進行合適的調節才能達到理想效果。

2、位置環主要進行P(比例)調節。對此我們只要設定位置環的比例增益就好了。當進行位置模式需要調節位置環時，最好先調節速度環，位置環、速度環的參數調節沒有什么固定的數值，要根據外部負載的機械傳動連接方式、負載的運動方式、負載慣量、對速度、加速度要求以及電機本身的轉子慣量和輸出慣量等等很多條件來決定，調節的簡單方法是在根據外部負載的情況進行大體經驗的范圍內將增益參數從小往大調，積分時間常數從大往小調，以不出現震動超調的穩態值為最佳值進行設定。

圖 1.2

三、MES-100控制方式

1、MES-100運動控制平臺由電機及加載系統、電機驅動程序調試系統、數據采集和電源系統組成。從電機到驅動構建出完整的硬件軟件實驗環境，提供全開放式的軟硬件接口，具有豐富的可擴展性教學體驗，可做電機識別，堵轉，電機效率測試，電機參數測定，電機T-N曲線測試，電機運動控制及編碼器矢量轉矩，無感矢量速度分析等測試，測試結果如下圖1.3。

2、伺服電機的速度和轉矩控制都是用模擬量來控制的，位置控制是通過發脈沖來控制的，如果對電機的速度和位置都沒有要求可以采用恒轉矩模式，可通過及時的改變模擬量的設定來改變設定的力矩大小，也可以通過通訊方式改變對應的地址的數值來實現。如果對位置和速度有一定的進度要求可以采用速度或位置模式，位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖頻率來確定轉動速度的大小，通過脈沖的個數來確認轉動的角度，由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制，行業應用比較廣泛。