伺服電動(dòng)機(jī)控制方法_伺服電動(dòng)機(jī)控制方法

如果您對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度和位置沒有要求，請(qǐng)輸出恒定轉(zhuǎn)矩并使用轉(zhuǎn)矩模式。

如果您對(duì)位置和速度有特定的精度要求，但對(duì)實(shí)時(shí)扭矩不太在意，則建議使用速度或位置模式。如果上位控制器具有更好的閉環(huán)控制，則速度控制效果會(huì)更好。如果您自己的要求不是很高，或者基本沒有實(shí)時(shí)要求，那么位置控制方法對(duì)上級(jí)控制器的要求就不會(huì)很高。

就伺服驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度而言，轉(zhuǎn)矩模式的計(jì)算量最少，驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)速度最快。位置模式具有最多的計(jì)算量，并且驅(qū)動(dòng)的響應(yīng)速度最慢。在控制信號(hào)上。

如果對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)性能的要求較高，則需要實(shí)時(shí)調(diào)整電動(dòng)機(jī)。如果控制器本身的計(jì)算速度很慢（例如PLC或低成本運(yùn)動(dòng)控制器），請(qǐng)使用位置控制。如果控制器的計(jì)算速度相對(duì)較快，則可以使用速度模式將位置環(huán)從驅(qū)動(dòng)器移至控制器，從而減少了驅(qū)動(dòng)器的工作量并提高了效率。如果您有更好的高級(jí)控制器，也可以使用它。從要控制的扭矩模式驅(qū)動(dòng)器上卸下速度環(huán)。通常只有高端專用控制器才可以做到這一點(diǎn)。

有一種比較直觀的方法來比較驅(qū)動(dòng)器控制質(zhì)量，通常稱為響應(yīng)帶寬。在轉(zhuǎn)矩控制或速度控制期間，方波信號(hào)通過脈沖發(fā)生器傳輸，從而使電動(dòng)機(jī)連續(xù)地向前和向后旋轉(zhuǎn)，并且頻率連續(xù)增加。示波器顯示掃頻信號(hào)。當(dāng)頂點(diǎn)達(dá)到70.7％時(shí)，最大值表示失去步長(zhǎng)。在這一點(diǎn)上，頻率可以顯示出良好或不良的控制。通常，電流環(huán)路可以達(dá)到1000HZ或更高，而速度環(huán)路只能達(dá)到數(shù)十Hz。

1轉(zhuǎn)矩控制：轉(zhuǎn)矩控制方法是通過輸入外部模擬量或直接地址分配來設(shè)置電動(dòng)機(jī)軸的外部輸出轉(zhuǎn)矩。特定的性能，例如10V對(duì)應(yīng)于5Nm。當(dāng)外部仿真電源設(shè)置為5V時(shí)，電機(jī)軸輸出為2.5Nm。當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸負(fù)載小于2.5Nm時(shí)，電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)；而當(dāng)外部負(fù)荷為2.5Nm時(shí)，電動(dòng)機(jī)則不旋轉(zhuǎn)。當(dāng)它旋轉(zhuǎn)并且外部負(fù)載大于2.5Nm時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)（通常在重力負(fù)載下）?？梢酝ㄟ^即時(shí)更改模擬設(shè)置或通過通訊更改該地址的值來獲得設(shè)置轉(zhuǎn)矩。

此應(yīng)用程序主要用于對(duì)材料強(qiáng)度有嚴(yán)格要求的繞線和退繞設(shè)備，例如鋼絲提升設(shè)備或光纖設(shè)備。扭矩設(shè)置應(yīng)根據(jù)更改隨時(shí)更改。為了檢查材料，繞線半徑不會(huì)隨繞線半徑的變化而改變力。

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2位置控制：在位置控制模式下，旋轉(zhuǎn)速度通常由從外部輸入的脈沖頻率決定，旋轉(zhuǎn)角度由脈沖數(shù)決定。一些伺服器可以直接控制速度和位移。溝通。定位模式通常用于定位設(shè)備，因?yàn)樗梢苑浅?yán)格地控制速度和位置。

CNC機(jī)床，印刷機(jī)等應(yīng)用程序

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3速度模式：旋轉(zhuǎn)速度可以通過模擬輸入或脈沖頻率進(jìn)行控制。速度模式通過外環(huán)PID控制提供給上位控制單元，但是位置信號(hào)會(huì)反饋到上位位置以進(jìn)行計(jì)算，包括電動(dòng)機(jī)的位置信號(hào)或直接負(fù)載。位置模式還支持直接負(fù)載外環(huán)檢測(cè)位置信號(hào)。此時(shí)，位于電動(dòng)機(jī)軸末端的編碼器僅檢測(cè)電動(dòng)機(jī)速度，并且位置信號(hào)由檢測(cè)設(shè)備直接在最終負(fù)載的末端提供。減少中間傳輸過程錯(cuò)誤的好處提高了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。

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4談?wù)?個(gè)循環(huán)。伺服電機(jī)通常由3個(gè)回路控制。所謂的三環(huán)是一個(gè)三閉環(huán)的負(fù)反饋PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。最里面的PID回路是電流回路，它完全在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部完成?；魻栐O(shè)備感測(cè)到驅(qū)動(dòng)器各相到電動(dòng)機(jī)的輸出電流，并將負(fù)反饋應(yīng)用于電流設(shè)置。 PID調(diào)節(jié)，輸出電流設(shè)置得盡可能接近，電流環(huán)路是為了控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，因此驅(qū)動(dòng)器在轉(zhuǎn)矩模式下具有最小的計(jì)算量和最快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

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第二個(gè)循環(huán)是速度循環(huán)。負(fù)反饋PID調(diào)節(jié)是通過來自電機(jī)編碼器的感應(yīng)信號(hào)完成的?；芈返腜ID輸出是當(dāng)前回路的設(shè)置，因此速度回路控制包括速度?；芈泛碗娏骰芈?，即所有模式都必須使用電流回路。電流回路是控制的基礎(chǔ)。在控制速度和位置的同時(shí)，系統(tǒng)實(shí)際上控制電流（轉(zhuǎn)矩）以實(shí)現(xiàn)該控制。速度和位置

第三個(gè)回路是最外面的回路，即位置回路，可以根據(jù)實(shí)際情況在驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)編碼器之間，外部控制器和電機(jī)編碼器之間或最終負(fù)載之間建立位置回路。由于位置控制回路的內(nèi)部輸出是速度回路的設(shè)置，因此系統(tǒng)已在位置控制模式下執(zhí)行了所有三個(gè)回路計(jì)算，這時(shí)系統(tǒng)具有最多的計(jì)算量和最慢的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。