伺服电机的三种控制方式.docx

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1、选购要点：伺服电机的三种限制方式伺服电机速度限制和转矩限制都是用模拟量来限制的，位置限制是通过发脉冲来限制的。详细采纳什么限制方式要依据客户的要求以及满意何种运动功能来选择。接下来，松文机电为大家带来伺服电机的三种限制方式。假如您对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩，当然是用转矩模式。假如对位置和速度有肯定的精度要求，而对实时转矩不是很关切，用转矩模式不太便利，用速度或位置模式比较好。假如上位限制器（在个运动限制系统中“上位限制”和“执行机构”是系统中举足轻重的两个组成部分执行机构”部分一般不外乎：步进电机,何服电机,以及直流电机等。它们作为执行机构，带动刀具或工件动作，我们称之为

2、四肢:上位跟制”单元的四种方案:单片机系统,专业运动限制P1.C.PC+运动限制卡，专用限制系统。上位限制是“指挥执行机构动作的，我们也称之为大脑。随着PC（PerSona1.COmPUter）的发展和普及，采纳PC+运动限制卡作为上位限制将是运动限制系统的一个主要发展趋势。这种方案可充分利用计算机资源，用于运动过程、运动轨迹都比较困难，且柔性比较强的机器和设备.从用户运用的角度来看，基于PC机的运动限制卡主要是功能上的差别：硬件接口（输入/输出信号的种类、性能）和软件接口运动限制函数库的功能函数）。按信号类型一般分为:数字卡和模拟卡。数字卡投用于限制步进电机和伺服电机,模拟卡用限制模拟式的伺

3、服电机；数字卡可分为步进卡和伺服卡，步进卡的脉冲输出频率一般较低（几百K左右的领率），适用E艮制步进电机：伺服卡的脉冲输出频率较高（可达几兆的频率），能够满迤对何服电机的限制。目前随着数字式伺服电机的发展和普及，数字卡渐渐成为运动限制卡的主流。）有比较好的闭环限制功能，用速度限制效果会好一点。假如本身要求不是很高，或者，基本没有实时性的要求，用位置限制方式对上位限制器没有很高的耍求.就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算泣最小，驶动罂对限制信号的响应最快：位置模式运算殳最大，驱动器对限制信号的响应最慢。对运动中的动态性能有比较高的要求时，须要实时对电机进行调整。那么假如限制器本身的运算速度很

4、慢（比如P1.C,或低湍运动限制器），就用位置方式限制。假如限制器运算速度比较快，可以用速度方式，把位置环从驱动器移到限制器上，削减驱动器的工作量,提高效率（比如大部分中高端运动限制器）：假如有更好的上位限制器，还可以用转矩方式限制，把速度环也从驱动器上移开，这一般只是高端专用限制器才能这么干，而且,这时完全不须要运用伺服电机.般说驱动器限制的好不好，每个厂家的都说自己做的最好，但是现在有个比较直观的比较方式，叫响应带宽。当转矩限制或者速度限制时，通过脉冲发生器给他一个方波信号，使电机不断的正转、反转，不断的调高频率，示波器上显示的是个扫频信号，当包络线的顶点到达最高值的70.7$时，表示已经

5、失步.此时的频率的凹凸，就能显示出谁的产品牛了，般的电潦环能作到100OUz以h.而速度环只能作到几十赫兹。换一种比较专业的说法：1、转矩限制：转矩限制方式是通过外部模拟量的输入或干脆的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小，详细表现为例如IoV对应5Nm的话，当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm：假如电机轴负载低于2.5Nm时电机正转，外部负载等于2.5Nm时电机不转，大于2.5Nm时电机反转（通常在有重力负载状况下产生）。可以通过即时的变更模拟量的设定来变更设定的力矩大小，也可通过通讯方式变更对应的地址的数值来实现。应用主要在对材J贞的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中，例如

6、烧线装置或拉光纤设备，转矩的设定要依据缠绕的半径的变更随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变更而变更。2、位置限制：位置限制模式,般是通过外部输入的脉冲的频率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，也有些伺服可以通过通讯方式干脆对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的限制,所以一般应用于定位装置。应用领域如数控机床、印刷机械等等。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速度的限制，在有上位限制装置的外环PID限制时速度模式也可以进行定位，但必需把电机的位置信号或干脆负载的位置信号给上位反馈以做运算用,位置模式也支持干脆负敕外环检测位置信

7、号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速，位置信号就由干脆的域终负载端的检测装置来供应了，这样的优点在于可以削减中间传动过程中的误差，增加了整个系统的定位精度。4、谈谈3环，伺服电机般为：个环限制,所谓：环就是3个闭环负反馈P1.D调整系统。最内的PID环就是电流环，此环完全在伺服驱动器内部进行，通过霍尔装置检测驮动器给电机的各相的输出电流，负反馈给电流的设定进行PID调整，从而达到输出电流尽卅接近等于设定电流，电流环就是限制电机转矩的，所以在转矩模式下驱动器的运算最小，动态响应最快.第2环是速度环，通过检测的电机编码罂的信号来进行负反馈PID调整,它的环内P1.D输出干脆就是电流环的设定，所以速度环限制时就包含了速度环和电流环，换句话说任何模式都必需运用电流环，电流环是限制的根本，在速度和位限制的同时系统实际也在进行电流（转矩）的限制以达到对速度和位巴的相应限制.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构建也可以在外部限制港和电机编码潺或最终负载间构建，要依据实际状况来定。由于位置限制环内部输出就是速度环的设定，位置限制模式下系统进行了全部3个环的运卯,此时的系统运算址最大，动态响应速度也最慢.