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        什么是伺服控制,伺服控制系统有哪些控制模式?

        时间:2020-08-15 14:43:50 来源: 点击:8828次

        伺服控制,即为满足某种目的,对产生的运动和对物体的运动进行控制的人类活动。所谓伺服控制指对物体运动的位置、速度及加速度等变化量的有效控制。这种控制已在各个领域得到推广。伺服控制系统是指用来精确跟踪或再现某一过程的反馈控制系统。


        一、 伺服系统大致可分为以下几项:

        1、指令部分:动作指令信号输出装置

        2、驱动部分:接收指令部分输出并驱动执行机构动作的装置(如电机)

        3、反馈部分:检测执行结构或负载状态的设备

        4、执行器:接收驱动部分的输出信号,产生转矩、位置等状态


        二、 伺服内部结构:


        三、 控制方式

        伺服系统一般有三种控制方式:速度控制、转矩控制和位置控制。


        1、速度控制

        (1) 、速度系统是指电动机按照给定的速度指令运行

        (2) 、速度控制的应用非常广泛,包括:需要快速声音座椅的连续速度控制系统;具有上闭环的定位系统;需要多列速度快速切换的系统。

        (3) 、一般情况下,伺服系统的速度以模拟量的形式给出,即模拟量的幅值决定给定的速度,正、负决定电机的关系,这取决于速度指令增益(pn300)。


        2、转矩控制

        (1) 无速度控制时,输出转矩控制是典型的转矩控制。

        (2) 常用于张力控制等场合

        (3) 输入为模拟量,模拟量与转矩的关系取决于转矩指令增益。

        (4) 例如,如果用户将pn400设置为100,则表示如果输入10ν的模拟量,则电机的输出转矩可以达到其额定转矩的100%。


        3。位置控制

        位置控制广泛应用于各种定位场合,可以直接代替各种步进传动系统。一般来说,伺服通过接收脉冲来控制位置。脉冲数决定位置,脉冲频率决定马达的速度。脉冲的位置当量取决于机械结构和电子齿轮。


        四、 三种控制方式比较:

        (1)、 如果不需要电机的转速和位置,只要转矩输出恒定,当然采用转矩模式。

        (2) 、如果对位置和速度有一定的精度要求,但对实时转矩不是很关心,采用转矩方式不方便,但转速或位置方式更好。如果上层控制器具有较好的闭环控制功能,速度控制效果会更好。如果要求不是很高,或者没有实时性要求,那么对于具有位置控制的上位机控制器就没有很高的要求。

        (3) 、从伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式的计算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式的计算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。

        (4)、 当需要运动时的动态性能时,需要对电机进行实时调整。然后,如果控制器本身的运行速度很慢(如PLC或低端运动控制器),则采用位置控制。如果控制器的操作速度比较快,可以将位置环从驱动器以一种速度的方式移动到控制器上,从而减少驾驶员的工作量,提高效率(例如大多数中高端运动控制器);如果有更好的上控制器,转矩控制可以用来从驱动器上去掉速度环,这一般只是高端专用控制器的能力之外,此时不需要使用伺服电机。


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