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    詳談伺服電機的控制方式

    添加時間:2020-09-05 17:00:52閱讀次數(shù):6次

    現(xiàn)在我們常見的電子萬能試驗機的驅(qū)動系統(tǒng)大部分采用的是伺服電機控制系統(tǒng),伺服電機的優(yōu)點以前我們也講到過,本篇文章我們將詳細介紹一下伺服電機的三種控制方式,和伺服電機的專業(yè)名詞三閉環(huán)。讓大家更加了解電子萬能試驗機的中伺服電機的原理,讓我們更加準(zhǔn)確的選擇伺服電機,選擇拉力機!
    伺服電機的控制方式有三種,分別為速度模式,轉(zhuǎn)矩控制,位置控制!
    1、速度控制:所謂速度控制是通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉(zhuǎn)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,但必須把電機的位置信號或直接負(fù)載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負(fù)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(zhuǎn)速,位置信號就由直接的最終負(fù)載端的檢測裝置來提供了,這樣的優(yōu)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差,增加了整個系統(tǒng)的定位精度。
    2、轉(zhuǎn)矩控制:所謂轉(zhuǎn)矩控制是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小,具體表現(xiàn)為例如10V對應(yīng)5Nm的話,當(dāng)外部模擬量設(shè)定為5V時電機軸輸出為2.5Nm:如果電機軸負(fù)載低于2.5Nm時電機正轉(zhuǎn),外部負(fù)載等于2.5Nm時電機不轉(zhuǎn),大于2.5Nm時電機反轉(zhuǎn)(通常在有重力負(fù)載情況下產(chǎn)生)??梢酝ㄟ^即時的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小,也可通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實現(xiàn)。
    3位置控制:所謂位置控制是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小,通過脈沖的個數(shù)來確定轉(zhuǎn)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(yán)格的控制,所以一般應(yīng)用于定位裝置。應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)控機床、印刷機械等等。
    以上就是電子萬能試驗機中伺服電機的三種控制方式。下面我們介紹一下電子萬能試驗機中伺服電機的三閉環(huán)控制。

    所謂三環(huán)就是3個閉環(huán)負(fù)反饋PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
             最內(nèi)的PID環(huán)就是電流環(huán),此環(huán)完全在伺服驅(qū)動器內(nèi)部進行,通過霍爾裝置檢測驅(qū)動器給電機的各相的輸出電流,負(fù)反饋給電流的設(shè)定進行PID調(diào)節(jié),從而達到輸出電流盡量接近等于設(shè)定電流,電流環(huán)就是控制電機轉(zhuǎn)矩的,所以在轉(zhuǎn)矩模式下驅(qū)動器的運算最小,動態(tài)響應(yīng)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(fù)反饋PID調(diào)節(jié),它的環(huán)內(nèi)PID輸出直接就是電流環(huán)的設(shè)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(tǒng)實際也在進行電流(轉(zhuǎn)矩)的控制以達到對速度和位置的相應(yīng)控制。

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


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