伺服的控制模式是怎樣的？該怎樣系統(tǒng)的掌握這一塊？

【導(dǎo)讀】伺服的控制術(shù)語(yǔ)有很多：閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制、開環(huán)控制，速度環(huán)、電流環(huán)、位置環(huán)，很多朋友相信沒有弄清楚，今天就為大家詳細(xì)解答一下，伺服的控制模式是怎樣的？該怎樣系統(tǒng)的掌握這一塊？

控制系統(tǒng)的控制類型

開環(huán)控制：沒有檢測(cè)裝置，或者不反饋機(jī)床的位移量到控制器。就位置控制而言，指令信號(hào)形式多為pulse。

半閉環(huán)控制：檢測(cè)裝置安裝伺服電機(jī)上，間接反饋機(jī)床的位移量到控制器，不考慮機(jī)械誤差。

全閉環(huán)控制：檢測(cè)裝置安裝機(jī)床本體上，直接反饋機(jī)床的位移量到控制器。后二者，就位置控制而言指令信號(hào)形式多為模擬量電壓。

控制模式種類

伺服放大器三種控制方式

1 轉(zhuǎn)矩控制： 通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外的

輸出轉(zhuǎn)矩的大小，主要應(yīng)用于需要嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合。 ——電流環(huán)控制

2 速度控制：通過模擬量的輸入或脈沖的頻率對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制?！俣拳h(huán)控制

3 位置控制： 伺服中最常用的控制，位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小，通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,所以一般應(yīng)用于定位裝置 。

控制理論概念

位置控制模式

位置控制的區(qū)分：

1.半閉回路控制Ⅰ「馬達(dá)軸端檢出」

2.半閉回路控制Ⅱ「減速機(jī)端檢出」

3.全閉回路控制「機(jī)械位置檢出」

使用AC伺服馬達(dá)用于位置控制，一般是指由與伺服馬達(dá)軸心一體化的位置檢出器 (編碼器、角度檢測(cè)器等) 取得回授訊號(hào)，當(dāng)與位置指令量一致時(shí)，使馬達(dá)軸停止之控制，并執(zhí)行伺服鎖定之機(jī)能（SERVO LOCK）。

適用于位置控制

AC 伺服馬達(dá)用于位置控制，以用途分別可區(qū)分為2大項(xiàng)

位置環(huán)的作用

★定位指令通常以脈沖列形式輸入，脈沖總數(shù)為定位量，定位速度是單位時(shí)間（秒）的脈沖量。（ＰＰＳ：Ｐｕｌｓｅ／Ｓｅｃｏｎｄ）

★輸入的脈沖量與反饋的脈沖數(shù)量相一致時(shí)，這才實(shí)現(xiàn)定位完了。

★在位置控制部中，因?yàn)橛休斎朊}沖的加算、反饋脈沖的減算，所以有一個(gè)計(jì)數(shù)器。（也稱偏差計(jì)數(shù)器）

位置控制時(shí)：工控機(jī)及上位控制器發(fā)出位置指令信號(hào)，脈沖+方向，送入脈沖列，經(jīng)伺服電子齒輪分頻后，在偏差可逆計(jì)數(shù)器中與反饋脈沖信號(hào)比較后形成偏差信號(hào)，反饋脈沖是由光電編碼器檢測(cè)到電機(jī)實(shí)際所產(chǎn)生的脈沖數(shù)。

經(jīng)四倍頻后的，位置偏差信號(hào)經(jīng)位置環(huán)的復(fù)合前饋控制器調(diào)節(jié)后，形成速度指令信號(hào)，速度指令信號(hào)與速度反饋信號(hào)比較后的偏差信號(hào)經(jīng)速度環(huán)比例積分控制器調(diào)節(jié)后產(chǎn)生電流指令信號(hào)，在電流環(huán)中經(jīng)矢量變后，由SPWM輸出轉(zhuǎn)矩電流，控制交流伺服的運(yùn)行，位置控制精度由光電編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的脈沖數(shù)控制，有絕對(duì)與增量?jī)煞N，增量的易于掌握，平均壽命長(zhǎng)，分辨率高，但斷電后無保持。

速度控制模式

AC伺服馬達(dá)與其它一般的可變速裝置：(變頻器、直流馬達(dá)等)一樣，運(yùn)轉(zhuǎn)速度

可變換。其特長(zhǎng)：

a.緩起動(dòng)、停止機(jī)能：加減速時(shí)產(chǎn)生的沖擊，加速及減速的變動(dòng)率。

b.廣大的速度控制范圍：從低速至高速之間的控制范圍(1：1000 ~ 5000)速度控制范圍內(nèi)、定轉(zhuǎn)矩特性。

c.速度變動(dòng)率?。杭词关?fù)載變動(dòng)，速度依然不會(huì)有太大的改變產(chǎn)生。

轉(zhuǎn)矩控制模式

AC伺服馬達(dá)以電流做高精度的輸出轉(zhuǎn)矩控制。一般的用途為位置控制或速度控制時(shí)依速度偏差的結(jié)果所做電流控制?；蛴赏獠恐苯涌刂齐娏髦怠⒁嗫煽刂岂R達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩如絞布機(jī)械等張力控制即可運(yùn)用。

A.張力控制時(shí)，卷取的滾輪半徑越大時(shí)、負(fù)載轉(zhuǎn)矩相對(duì)增加。伺服馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩相對(duì)增加。

B.卷取途中材料切斷時(shí)，負(fù)載瞬間變輕，但馬達(dá)高速回轉(zhuǎn)，此時(shí)伺服馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩減少。

伺服的性能評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)伺服的應(yīng)答性（指令輸入后輸出的情況（電機(jī)如何轉(zhuǎn)動(dòng)），使用回路增益這個(gè)用語(yǔ)就是GAIN，獲得和利益的意思。是輸入和輸出之比所解釋的技術(shù)術(shù)語(yǔ)，現(xiàn)在直接使用增益來表示。

1.相對(duì)運(yùn)動(dòng)：必需對(duì)位置值加以計(jì)算，點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行、往返運(yùn)動(dòng)一定位置量的控制系統(tǒng)。

2.絕對(duì)運(yùn)動(dòng)：直接下達(dá)位置值，可用于XY軸、table等，一般的機(jī)械均可使用。于指令程序中較為簡(jiǎn)便。