电机的节能之心伺服电机三种控制方式的智慧守护者
导语：电机控制艺术：伺服驱动器的三大调谐者
在精密运动控制领域，伺服电机是灵魂，而其驱动器则是调谐者。它们以模拟量为武器，展开速度和转矩的战争；而位置控制，则以脉冲为信使，召唤出精确度之神。
如果您的应用仅需恒定转矩，无论速度如何变化，只需选择转矩模式便可。如果对位置和速度有严格要求，但不介意实时调整，那么使用速度或位置模式将更胜一筹。而对于那些拥有高级闭环控制功能的上位系统，用速控将带来最佳效果。
从响应速度来看，转矩模式最快、运算量最少；而位置模式则相反，它承载着最大运算量与最慢响应之间的较量。在追求高性能动态调整的情况下，如果你的操作系统运行缓慢（如PLC或低端运动），则采用位置方式；若系统快速，可以选用速控，将位置环移至上位，以减轻驱动器负担并提升效率。这通常适用于中高端运动设备。而在极致优化的情境下，即使不需要伺服电机，都可以通过高速PWM实现完全同步。
当评价驱动器性能时，每个制造商都自诡夸自己的杰作。但现在，有一种直观且客观的评估方法——响应带宽。当你用一个固定的方波信号不断地正反转电机，并逐渐增加频率，当包络线达到70.7%时，即表示失步，此刻频率之高低，便能揭示谁更强。一般来说，一般电流环能到1000Hz，而速控仅能到几十Hz。
转矩控制：这是一种通过外部模拟输入或直接设定地址值来设置输出转矩大小的手段。例如10V对应5Nm，当模拟输入设定为5V时，输出2.5Nm。如果负载低于2.5Nm，则正转，大于即反转。这主要用于缠绕装置，如饶线设备，对材料受力有一定的要求。
位置控制：此种方式通过外部脉冲频率确定旋轉速度及脉冲数目确定角度，也有些伺服可以通过通讯直接赋值。此种精确性常见于数控机床、印刷机械等领域。
速度模式：该方式既可由模拟输入亦可由脉冲频率进行旋轉速度的调整。在有上位PID闭环支持下的速控也许还能够进行基本定位，但必须将编码器信息回馈给主计算机构成PID循环。此外，这些编码器只检测电机本身，不再依赖其他传感器提供数据，从而提高了整体系统准确性。
三环谈述：现代伺服技术通常涉及三个独立闭合型PID调节过程，最内层即当前所谓“三环”，指的是这些独立闭合型PID调节过程中的每个单独部分。一圈是在伺服发出的内部环境中进行，其目标是保持给予某特定方向力的努力与它匹配—这是产生实际力矩所必需的一步。此步骤完成后，我们进入第二层，即基于已经测得真实方向力的试图维持这种力沿同一方向推进—这也是为了向我们的目标移动我们需要做的事情。最后，在第三圈，我们根据所有已知数据尝试保持正确路径并按照预先计划执行我们的行动-这一步骤允许我们根据任何可能影响我们的任务成功因素适当地改变路线以保证最佳结果-在这个阶段，因为我们考虑了所有可能影响任务成功性的变数，所以这个策略被认为非常有效和敏捷。
