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      什么是伺服控制,伺服控制系統有哪些控制模式?

      時間:2020-08-15 14:43:50 來源: 點擊:970次

      伺服控制,即為滿足某種目的,對產生的運動和對物體的運動進行控制的人類活動。所謂伺服控制指對物體運動的位置、速度及加速度等變化量的有效控制。這種控制已在各個領域得到推廣。伺服控制系統是指用來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、 伺服內部結構:


      三、 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。


      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。


      四、 三種控制方式比較:

      (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;位置模式的計算量更大,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(例如大多數中高端運動控制器);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,這一般只是高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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