机电学的灵魂伺服电机三种控制方式的智慧之手
导语：电机控制的三种方式，每一种都有其独特之处，选择哪一种取决于客户的需求和运动功能的要求。
速度控制与转矩控制通常采用模拟量输入进行调节，而位置控制则通过脉冲信号来实现。具体而言，若客户对速度和位置没有特别要求，只需输出恒定转矩，则可采纳转矩模式。如果对精度有一定要求，但不太关注实时转矩，可以选择速度或位置模式，因为这两种方式在上位设备闭环控制能力较强时表现更佳。
从伺服驱动器响应速度来看，转矩模式需要最少运算量，其响应最快；而位置模式则需要最大运算量，对于驱动器的响应最慢。在对运动性能有高要求的情况下，如实时调整电机状态必不可少，那么如果系统运算速度较慢（如PLC或低端运动），宜采用位置方式；若操作系统快速，可将位置环迁移到上位设备减轻驱动器负担提高效率（中高端运动）；对于拥有更优上位设备，还可以尝试使用转矩方式，将速度环移至上位，从而进一步简化驱动器工作并提升效率。
一般来说，各大厂家都会宣称自己的产品为最佳，但现在可以通过响应带宽这一标准进行比较。当用方波信号不断调频，使电机正反旋，不断升频，当包络线顶点达到70.7%时表示失步，此时频率高低即能显示出谁更为优秀，一般电流环可达1000Hz以上，而速度环仅能到几十Hz左右。
转矩控制：此方法通过外部模拟量输入或地址赋值设置电机轴输出的力矩大小。例如设定10V代表5Nm，当设定为5V时输出2.5Nm。此法适用于缠绕装置及放卷应用，如饶线装置、拉光纤等，以确保材质受力稳定不变。
位置控制：该方法利用脉冲频率确定速率大小，并以脉冲个数确定角度，或通过通讯直接赋值。由于其严格性适合于定位应用，如数控机床、印刷机械等。
速度模式：既可由模拟量亦可由脉冲频率进行速率调节，在具有外部PID闭环上的情况下，也支持某些程度上的精确定位，但需反馈给上位处理以作计算。此法减少了传输误差，有助提高整体精度。
三环论述：伺服通常包含三个循环，即三重闭环PID调节系统，最内层是电流循环在伺服内部完成，由霍尔检测每相输出当前流量，与设定的流量比做回馈调整，以保证接近设定的流量，这也是决定电子马达产生力的关键因素，因此在使用“转”或者“固定”功况下的反应时间是最短且灵活性最高。而第二圈就是速轮，它利用编码器检测电子马达旋转次数并据此调整它所生产的力量。第三圈，就是界限，它可以建立在驭手与编码器之间也可以建立在读取末端负载感知信息之间，并根据实际需求决定构建地点。这意味着无论是在运行“速”还是“界限”的情况下，都必须至少要激活第一个循序，即使只为了提供足够大的力量以满足其他两个循序所需，无论是在执行"界限"还是"速"操作中的任何时候，我们总是会同时运行所有三个周期，所以这个周期性的执行过程本身就充分地展现了它们如何协同作用来达到目的。在真实世界中，这可能涉及到复杂多变的情境，比如我们可能想要让一台打印机准确无误地喷涂颜料，但是我们不能让打印头移动得太快，以免造成图案破裂。
