男孩上技校学什么专业比较好伺服电机的三种控制方式如同三个忠实的伙伴各有千秋
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,则应采用转矩模式。然而,如果对精度有较高要求,但不需要实时调整转矩,则速度或位置模式将更为合适。此外,上位系统具有良好闭环控制能力时,使用速度控制效果最佳;反之,对于基本无实时性要求的情况,可选择位置控制。
从伺服驱动器响应时间角度考虑,转矩模式下运算最小且响应最快,而位置模式下的运算最大、响应最慢。对于动态性能需求较高的情境,不断调整电机状态是必要的。在此情况下,如果上位系统运行缓慢(如PLC或低端运动),可选用位置方式;如果上位系统较快速,可以在驱动器中减少工作负载,将位置环移至上位,以提高效率(如大部分中、高端运动);而在拥有更先进上位条件的情况下,还可以采纳转矩方式,使得完全不必依赖伺服电机。
为了评估驱动器性能,有一项名为响应带宽的比较标准。当以方波信号持续调节频率并观察示波器显示扫频信号,当包络线达到70.7%峰值时表示失步,此刻频率高低即可直观地判断谁产品更优秀,一般电流环能达1000Hz以上,而速度环仅限几十Hz。
转矩控制:这种方法利用外部模拟量设置轴上的输出力矩大小,如10V对应5Nm。如果设定为5V,输出2.5Nm;超过2.5Nm反转。应用场景包括材料受力严格要求的缠绕装置,如饶线设备或拉光纤设备,因半径变化需随时调整设定的力矩以保持材质受力的稳定性。
位置控制:通过脉冲频率确定速度大小及个数确定角度,或直接赋值通讯方式。由于它可以精确控速控距,因此常用于定位装置,如数控机床、印刷机械等领域。
速度模式:既可通过模拟量输入亦可脉冲频率进行高速旋转调节。在有PID闭环支持时,可结合测距反馈以实现定位,但需提供编码器数据给PID处理。而编码器自身也支持直接负载检测,即减少误差增强整体精度。
三环论述:伺服通常由三个循环构成,即三重负反馈PID调节体系。这三个循环分别是内层当前电流ring、第二层基于编码仪所得信息建立的一次过渡中的同步ring以及第三重则根据用户预期完成指定任务后再进行回归校正后的实际完成ring。每个周期都是一个独立过程,它们相互作用影响着整个系统操作行为,最终形成了高度复杂但又能够完美协同工作的一个集成单元。
内圈负责维持各相电流接近设定的水平,是电子变送机构内部执行,在发射功放到发生前就已经完成了所有准备工作,这是一个非常关键但是很简单的一步,因为这个过程是自动化程度最高,所以也是反应最快的一步。
外圈则是在这个基础上进一步优化操作状态,比如说我们要让这个东西做一个圆形,我们知道他现在正在做一个扇形,但是我们知道这是不可行的所以我们告诉他去改一下。
最外围那一圈就是总监,他看到了整个局面,他会告诉你你的目标是什么,你希望你的圆形怎么样,然后根据这些指令来决定如何行动。这一步骤涉及到的是全局策略规划和实施管理,这是一个复杂多变的问题解决方案。
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