电机的三种心跳伺服电机的控制节拍

导语：电机控制的三种心跳方式，选择哪一种取决于客户的需求和运动功能。速度控制和转矩控制通过模拟量进行，而位置控制则通过脉冲信号。具体选用哪种方式需根据客户要求来定。

如果对速度和位置没有特殊要求，只需要恒定转矩输出，那么使用转矩模式最为合适。如果对精度有较高要求，但不在乎实时转矩，可以选择速度或位置模式。若上位系统具有良好的闭环控制功能，速度控制效果会更佳。如果需求不高且无实时性要求，则采用位置控制方式。

从伺服驱动器响应速度来看，转矩模式下运算量最小，响应最快；而位置模式中运算量最大，响应慢est。对于动态性能有较高要求的应用，在本身运算速率较低（如PLC或低端运动）时，可采用位置方式；若操作快速，可以选择速度方式，将位置环移至上位减轻驱动器负担提高效率（中高端运动）。在极少数情况下，可将所有环移到上位，即实现完全数字化，不再需要伺服电机。

比较专业地说：

转矩控制：通过模拟输入或地址赋值设定输出力矩大小，如10V=5Nm，当输入5V时输出2.5Nm，对负载稳定性敏感，如缠绕装备。

位置控制：以脉冲频率确定速度，以脉冲个数确定角度，或直接通讯赋值，有严格精度需求，如数控机床、印刷机械。

速度模式：通过模拟量或脉冲频率调整旋转速率，上位外环PID可实现定位，但需反馈电机/负载位置信号增强精度。

三环论述：伺服通常包含三个闭环PID系统，最内是电流环，由霍尔检测并调节至设定当前流，从而接近等于设定的力矩。在任何模式下都必须使用电流环作为根本。此外，还有两层外部PID闭环，一为速度-ring，它由编码器信号构成，并与内层配合工作；另一为position-ring可以构建在驱动器与编码器之间，也可扩展到终端负载，与此同时整个系统都会执行所有三者的计算，因此其计算复杂程度最高且反应时间也相对慢。