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帶你了解伺服控制系統

點擊次數：3242 更新時間：2022-05-12

　　伺服控制，即為了滿足某種目的，控制物體的運動和物體的運動。所謂伺服控制是指對物體的位置、速度和加速度的有效控制。這種控制已在各個領域得到推廣。伺服控制系統是用于精確跟蹤或再現某一過程的反饋控制系統。

　　一、伺服系統大致可分為以下幾項：

　　1、指令部分：動作指令信號輸出裝置

　　2、驅動部分：接收指令部分輸出并驅動執行機構動作的裝置(如電機)

　　3、反饋部分：檢測執行結構或負載狀態的設備

　　4、執行器：接收驅動部分的輸出信號，產生轉矩、位置等狀態

　　二、控制方式

　　伺服系統一般有三種控制方式：速度控制、轉矩控制和位置控制。

　　1、速度控制

　　(1) 、速度系統是指電動機按照給定的速度指令運行

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

　　(3) 、一般情況下，伺服系統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、負決定電機的關系，這取決于速度指令增益(pn300)。

　　2、轉矩控制

　　(1) 無速度控制時，輸出轉矩控制是典型的轉矩控制。

　　(2) 常用于張力控制等場合

　　(3) 輸入為模擬量，模擬量與轉矩的關系取決于轉矩指令增益。

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

　　3。位置控制

　　位置控制廣泛應用于各種定位場合，可以直接代替各種步進傳動系統。一般來說，伺服通過接收脈沖來控制位置。脈沖數決定位置，脈沖頻率決定馬達的速度。脈沖的位置當量取決于機械結構和電子齒輪。

　　三、控制方式比較：

　　(1)、如果不需要電機的轉速和位置，只要轉矩輸出恒定，當然采用轉矩模式。

　　(2) 、如果對位置和速度有一定的精度要求，但對實時轉矩不是很關心，采用轉矩方式不方便，但轉速或位置方式更好。如果上層控制器具有較好的閉環控制功能，速度控制效果會更好。如果要求不是很高，或者沒有實時性要求，那么對于具有位置控制的上位機控制器就沒有很高的要求。

　　(3) 、從伺服驅動器的響應速度來看，轉矩模式的計算量最小，驅動器對控制信號的響應最快；位置模式的計算量最大，驅動器對控制信號的響應最慢。

　　(4)、當需要運動時的動態性能時，需要對電機進行實時調整。然后，如果控制器本身的運行速度很慢(如PLC或低端運動控制器)，則采用位置控制。如果控制器的操作速度比較快，可以將位置環從驅動器以一種速度的方式移動到控制器上，從而減少駕駛員的工作量，提高效率(例如大多數中gao端運動控制器)；如果有更好的上控制器，轉矩控制可以用來從驅動器上去掉速度環，這一般只是gao端專用控制器的能力之外，此時不需要使用伺服電機。

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何全

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