帶你了解伺服控制系統(tǒng)

2022年05月12日 14:26:51人氣：2627來(lái)源：上海涌迪工業(yè)自動(dòng)化有限公司

　　伺服控制，即為了滿足某種目的，控制物體的運(yùn)動(dòng)和物體的運(yùn)動(dòng)。所謂伺服控制是指對(duì)物體的位置、速度和加速度的有效控制。這種控制已在各個(gè)領(lǐng)域得到推廣。伺服控制系統(tǒng)是用于精確跟蹤或再現(xiàn)某一過(guò)程的反饋控制系統(tǒng)。

　　一、伺服系統(tǒng)大致可分為以下幾項(xiàng)：

　　1、指令部分：動(dòng)作指令信號(hào)輸出裝置

　　2、驅(qū)動(dòng)部分：接收指令部分輸出并驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的裝置(如電機(jī))

　　3、反饋部分：檢測(cè)執(zhí)行結(jié)構(gòu)或負(fù)載狀態(tài)的設(shè)備

　　4、執(zhí)行器：接收驅(qū)動(dòng)部分的輸出信號(hào)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩、位置等狀態(tài)

　　二、控制方式

　　伺服系統(tǒng)一般有三種控制方式：速度控制、轉(zhuǎn)矩控制和位置控制。

　　1、速度控制

　　(1) 、速度系統(tǒng)是指電動(dòng)機(jī)按照給定的速度指令運(yùn)行

　　(2) 、速度控制的應(yīng)用非常廣泛，包括：需要快速聲音座椅的連續(xù)速度控制系統(tǒng)；具有上閉環(huán)的定位系統(tǒng)；需要多列速度快速切換的系統(tǒng)。

　　(3) 、一般情況下，伺服系統(tǒng)的速度以模擬量的形式給出，即模擬量的幅值決定給定的速度，正、負(fù)決定電機(jī)的關(guān)系，這取決于速度指令增益(pn300)。

　　2、轉(zhuǎn)矩控制

　　(1) 無(wú)速度控制時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩控制是典型的轉(zhuǎn)矩控制。

　　(2) 常用于張力控制等場(chǎng)合

　　(3) 輸入為模擬量，模擬量與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系取決于轉(zhuǎn)矩指令增益。

　　(4) 例如，如果用戶將pn400設(shè)置為100，則表示如果輸入10ν的模擬量，則電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到其額定轉(zhuǎn)矩的100%。

　　3。位置控制

　　位置控制廣泛應(yīng)用于各種定位場(chǎng)合，可以直接代替各種步進(jìn)傳動(dòng)系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，伺服通過(guò)接收脈沖來(lái)控制位置。脈沖數(shù)決定位置，脈沖頻率決定馬達(dá)的速度。脈沖的位置當(dāng)量取決于機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子齒輪。

　　三、控制方式比較：

　　(1)、如果不需要電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置，只要轉(zhuǎn)矩輸出恒定，當(dāng)然采用轉(zhuǎn)矩模式。

　　(2) 、如果對(duì)位置和速度有一定的精度要求，但對(duì)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心，采用轉(zhuǎn)矩方式不方便，但轉(zhuǎn)速或位置方式更好。如果上層控制器具有較好的閉環(huán)控制功能，速度控制效果會(huì)更好。如果要求不是很高，或者沒有實(shí)時(shí)性要求，那么對(duì)于具有位置控制的上位機(jī)控制器就沒有很高的要求。

　　(3) 、從伺服驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度來(lái)看，轉(zhuǎn)矩模式的計(jì)算量最小，驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)最快；位置模式的計(jì)算量最大，驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)最慢。

　　(4)、當(dāng)需要運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)性能時(shí)，需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。然后，如果控制器本身的運(yùn)行速度很慢(如PLC或低端運(yùn)動(dòng)控制器)，則采用位置控制。如果控制器的操作速度比較快，可以將位置環(huán)從驅(qū)動(dòng)器以一種速度的方式移動(dòng)到控制器上，從而減少駕駛員的工作量，提高效率(例如大多數(shù)中g(shù)ao端運(yùn)動(dòng)控制器)；如果有更好的上控制器，轉(zhuǎn)矩控制可以用來(lái)從驅(qū)動(dòng)器上去掉速度環(huán)，這一般只是gao端專用控制器的能力之外，此時(shí)不需要使用伺服電機(jī)。

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