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伺服電動缸中的伺服電機三種控制方式


伺服電動缸中的伺服電機三種控制方式。?速度控制和轉矩控制都是用模擬量來控制的。位置控制是通過發(fā)脈沖來控制的。具體采用什么控制方式要根據客戶的要求,滿足何種運動功能來選擇。

一、轉矩控制

伺服電動缸轉矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小,可以通過即時的改變模擬量設定來改變設定的力矩大小,此外,還可以通過通訊方式改變對應的地址的數值來實現伺服電動缸的轉矩控制。

二、位置控制

伺服電機的位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉動速度的大小,通過脈沖的個數來確定轉動的角度,也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值。由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制,所以大多數應用于定位裝置。

三、速度控制

電動缸通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉動速度的控制,在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時速度模式也可以進行定位,但是需要將電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算使用。位置模式也支持直接負載外環(huán)檢測位置信號,此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉速,位置信號就由直接的負載端的檢測裝置來提供,這樣可以減少中間傳動過程中的誤差,增加了整個伺服系統的定位精準度。

談談三環(huán)控制:

伺服電機一般為三個環(huán)控制,所謂三環(huán)就是3個閉環(huán)負反饋PID調節(jié)系統。

最內的PID環(huán)就是電流環(huán),此環(huán)完全在伺服驅動器內部進行,通過霍爾裝置檢測驅動器給電機的各相的輸出電流,負反饋給電流的設定進行PID調節(jié),從而達到輸出電流盡量接近等于設定電流,電流環(huán)就是控制電機轉矩的,所以在轉矩模式下驅動器的運算最小,動態(tài)響應最快。

第2環(huán)是速度環(huán),通過檢測的電機編碼器的信號來進行負反饋PID調節(jié),它的環(huán)內PID輸出直接就是電流環(huán)的設定,所以速度環(huán)控制時就包含了速度環(huán)和電流環(huán),換句話說任何模式都必須使用電流環(huán),電流環(huán)是控制的根本,在速度和位置控制的同時系統實際也在進行電流(轉矩)的控制以達到對速度和位置的相應控制。

第3環(huán)是位置環(huán),它是最外環(huán),可以在驅動器和電機編碼器間構建也可以在外部控制器和電機編碼器或最終負載間構建,要根據實際情況來定。由于位置控制環(huán)內部輸出就是速度環(huán)的設定,位置控制模式下系統進行了所有3個環(huán)的運算,此時的系統運算量最大,動態(tài)響應速度也最慢。

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