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伺服电机的三种控制方法

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-07-08 3:42:37 * 浏览: 136
伺服电机速度控制和转矩控制由模拟量控制,位置控制由脉冲控制。应根据客户的要求选择具体的控制方法,满足哪种运动功能。接下来,我将向您介绍伺服电机的三种控制方法。如果您不需要电机的速度和位置,只需输出恒定的扭矩,当然,使用扭矩模式。如果对位置和速度有一定的精度要求,并且不太关心实时扭矩,则最好使用速度或位置模式。如果主控制器具有更好的闭环控制功能,则速度控制效果会更好。如果要求不是很高,或者基本上没有实时要求,则通过位置控制方法对上位控制器没有很高的要求。在伺服驱动器的响应速度方面,转矩模式计算量最小,驱动器对控制信号的响应最快,位置模式计算量最大,驱动器对控制的响应最慢信号。当对运动中的动态性能有很高要求时,需要实时调整电机。如果控制器本身很慢(例如PLC或低端运动控制器),则由位置控制。如果控制器以更快的速度运行,位置环可以在速度模式下从驱动器移动到控制器,以减少驱动器的工作量并提高效率,如果有更好的上位控制器,它也可以控制通过扭矩。速度环也从驱动器中移除,驱动器通常只是一个高端专用控制器。一般来说,驱动器的控制是好还是坏,并且存在一种称为响应带宽的相对简单的比较方法。当转矩控制或速度控制时,脉冲发生器给它一个方波信号,使电动机连续转动并连续反转,频率不断增加。当包络线为顶点时,示波器显示扫描信号当顶点达到最高值的70.7%时,表示它已丢失该步骤。此时,频率可以解释控制的质量。通常,电流环可以达到1000HZ或更高,速度环只能达到几十赫兹。 1转矩控制:转矩控制模式是通过外部模拟输入或直接地址的分配来设置电机轴的外部输出转矩。具体的性能是,例如,10V对应于5Nm,当设置外部模拟时。电机轴输出在5V时为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm,电机向前旋转,当外部负载等于2.5Nm时电机不旋转,当电机轴大于2.5Nm时电机反转2.5Nm(通常在重力负荷下产生)。可以通过实时更改模拟设置或通过通信更改相应地址的值来更改设定扭矩。该应用主要用于对材料应力有严格要求的卷绕和退绕装置,如拉丝装置或光纤拉丝装置。扭矩设定根据绕组半径的变化而变化,以确保材料的应力不会随着绕组半径的变化而变化。 2位置控制:位置控制模式通常根据外部输入脉冲的频率确定转速。脉冲数用于确定旋转角度。有些伺服系统可以通过通信直接分配速度和位移。由于位置模式对速度和位置有严格的控制,因此通常应用于定位装置。数控机床,印刷机械等应用.3速度模式:速度可通过模拟输入或脉冲频率控制。当使用上部控制单元的外环PID控制时,也可以使用速度模式,但是电机或直接负载的位置信号必须是。位置信号被赋予上部反馈以进行计算。位置模式还支持直接负载外环检测位置信号。此时,电机轴端的编码器仅检测电机速度,位置信号由直接最终提供负载端检测装置。这具有减少中间传输过程的优点。该错误增加了整个系统的定位精度。 4说说3环,伺服电机一般是三环控制,所谓三环是三环闭环负反馈PID调节系统。最里面的PID回路是电流回路。环路完全位于伺服驱动器内部。霍尔器件检测驱动器每相输出电流到电机,负反馈给出电流设置PID调节,使输出电流尽可能接近。等于设定电流,电流回路用于控制电机转矩,因此在转矩模式下,驾驶员的操作最小,动态响应最快。第二个环是速度环。通过电机编码器的检测信号调整负反馈PID。环中的PID输出由电流环直接设置,因此速度环控制包括速度环和电流环。换句话说,必须在任何模式下使用电流环。电流环是控制的基础。在速度和位置控制的同时,系统实际执行电流(扭矩)控制以实现对速度和位置的相应控制。第三个环是位置环,它是最外环。它可以在驱动器和电机编码器之间构建。它也可以在外部控制器和电机编码器之间或最终负载之间构建,具体取决于实际情况。由于位置控制回路的内部输出是速度环的设置,因此系统在位置控制模式下执行所有三个回路操作。此时,系统具有最大的计算量和最慢的动态响应速度。