直流电机的智慧伺服电机三种控制方式的灵魂之战
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。如果对位置和速度有精确度要求，但对实时转矩不太敏感，则应选择速度或位置模式。此外，上位系统具备良好闭环控制能力时，使用速度控制效果更佳。而对于较为基础或无实时性要求的情境，采用位置控制方式即可满足上位系统的需求。
从伺服驱动器响应时间来看，转矩模式所需运算最少，对于信号响应最快；反之，在位置模式下运算量最大，对于信号响应也最慢。对于高性能动态调整需求较强的情景，如果主机计算能力较低（如PLC或者中低端运动），则建议采用位置方式；如果主机计算能力较强，可以选用速度方式，将位置环移至上位设备，以减轻驱动器负担并提升效率（适用于大多数中高端运动）；在拥有更先进上位设备的情况下，还可以应用转矩方式，即将速度环从驱动器移至上位，这种做法主要适用于高端专用场景，并且在这种情况下，不再需要伺服电机。
评估一个伺服驱动器的性能，我们可以通过它对响应带宽的表现来直观比较。当在转矩或速度模式下接收到一个方波信号，使得电机连续正、反方向旋转，并逐渐增加频率。在示波器显示出的扫频信号中，当包络线达到设定的70.7%高度时，就表示失步状态，此刻频率值越高表明产品性能越好。一般来说，电流环能够支持1kHz以上，而速度环只能维持几十Hz。
每种控制方法各有侧重：
转矩模式：以模拟量输入形式设定输出力矩大小，如10V代表5Nm，当输入5V时输出2.5Nm。这使得当负载低于2.5Nm时正向旋转，大于此值逆向旋转。在这个过程中，可随意调整模拟量以改变力矩，或通过通信修改地址数值。
应用领域包括严格受力环境下的缠绕装置，如饶线设备或拉光纤机械，其目的在于保持材质受力的稳定性，无论是半径变化还是其他因素影响。
位置模式：通过脉冲频率设置旋轉速率，以及脉冲个数确定角度，有些伺服还允许通讯直接赋予速、距值。
应用的例子包括数控工作台、印刷机械等，它们依赖精确地定位操作。
速度模式：既能接受模拟输入，也能处理脉冲频率以调节运行速率。在具有外部PID闭环的情况下，该模型也支持定位，但必须将编码器信息反馈给主控，以便执行必要的计算。此外，这种配置同样支持来自终端负载检测到的编码信息，从而减少误差并提高整体准确性，因为这意味着不必经过额外传输过程中的误差累积，所以这是提高整个系统精度的一种方法
关於三環閉環調節系統，一般來說伺服系統包含內嵌於驅動器內部進行電流調節的小型霍爾探測器，這樣就能讓驅動器輸出對應數據給電機，因此這個閉環稱為“電流環”。當我們將驅動器設置為轉換制時運算負擔最小，因為只需要與電機相互作用並根據其狀態進行調整。然而，這種情況仍然會實現轉換制，並同時實現了選擇合適輸出功率和追蹤設定功率過程中的最高準確性，因為它們共同構成了一個全面的關聯結構化運動策略之一部分
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