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伺服的3种控制方式!
日期:2007-8-9 21:40:07 来源:本站整理  
点击: 作者:未知
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标签(TAG):伺服控制  
一般伺服都有三种控制方式:
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    速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式 .
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  1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的
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地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如
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10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如
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果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不
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转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。可以
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通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通
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讯方式改变对应的地址的数值来实现。应用主要在对材质的受力有
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严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转
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矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会
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随着缠绕半径的变化而改变。
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  2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率
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来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有
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些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模
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式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。
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  3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动
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速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进
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行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反
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馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时
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的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由直接的最终负
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载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程
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中的误差,增加整个系统的定位精度。
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  4、谈谈3环,伺服电机一般为三个环控制,所谓三环就是3个闭
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环负反馈PID调节系统。最内的PID环就是电流环,此环完全在伺服
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驱动器内部进行,通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电
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流,负反馈给电流的设定进行PID调节,从而达到输出电流尽量接近
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等于设定电流,电流环就是控制电机转矩的,所以在转矩模式下驱
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动器的运算最小,动态响应最快。 
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  第2环是速度环,通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈
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PID调节,它的环内PID输出直接就是电流环的设定,所以速度环控
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制时就包含了速度环和电流环,换句话说任何模式都必须使用电流
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环,电流环是控制的根本,在速度和位置控制的同时系统实际也在
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进行电流(转矩)的控制以达到对速度和位置的相应控制。
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  第3环是位置环,它是最外环,可以在驱动器和电机编码器间
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构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建,要根据
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实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定,位置
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控制模式下系统进行了所有3个环的运算,此时的系统运算量最大
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,动态响应速度也最慢。
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