机电一体化大专毕业生伺服电机的三种控制方式竟然这么多人忽略
导语:电机控制的三种方式,每一种都有其独特之处。速度控制和转矩控制主要依赖模拟量,而位置控制则通过脉冲信号来实现。选择哪种方式取决于客户的需求以及运动功能的具体要求。
在没有对速度或位置有特别要求的情况下,只需输出恒定转矩,使用转矩模式将是最简单的选择。如果精度要求较高,但对实时转矩不敏感,则速度或位置模式更为合适。上位设备具有良好的闭环控制功能时,速度控制效果最佳。而对于非实时性操作,如PLC或低端运动系统,可采用位置模式;如果上位设备性能更强,可以考虑速度模式,将位置环移到上位以减少驱动器负担;对于最高端应用,即可使用转矩模式,并且完全不需要伺服电机。
响应带宽是评估驱动器性能的一种直接方法。在进行转矩或者速度测试时,如果包络线达到70.7%即表示失步,此时频率显示了产品性能差异,一般电流环能达到1000Hz,而速度环只能到几十Hz。
1、转矩控制:这种方式通过外部模拟输入设定电机轴输出的力矩大小。当外界负载低于设定值,正向旋转,当等于设定值,不旋轉,当超出设定值反向旋轉。常用于严格受力环境,如缠绕装置中,以确保材料受力稳定。
2、位置控制:通过脉冲频率确定速率,脉冲数确定角度,有些伺服可以直接通讯设置速率和位移。这一模式适用于精确定位场景,如数控机床和印刷机械等。
3、速度模式:既可用模拟量也可用脉冲频率调整速率,在结合PID外环的情况下还能进行基本定的位移。但必须反馈给上级以运算。此类优点在于减少传递过程误差提高整体精度。
4、三环结构与调节系统描述了伺服通常包含三个PID调节循环,最内层为电流环(霍尔检测驱动器输出),第二层为速度环(编码器检测并与当前设定的相互作用),第三层为位置-ring(根据实际情况构建)。任何情况下都需要至少二个以上闭回馈循环才能完成任务,从而保证了不同工作状态下的准确性和效能。