伺服电机:伺服电机的控制模式

2024-01-09 19:36
文章标签 模式 控制 伺服电机

本文主要是介绍伺服电机:伺服电机的控制模式,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一、伺服电机基本的控制模式

在AC伺服系统中,对编码器所发出的脉冲信号或伺服电机的电流进行检测,将检测结果反馈给伺服驱动器,伺服驱动器根据检测结果和相应的控制指令,对伺服电机进行相应的控制,根据指令的不同,伺服系统可分为三种控制模式:位置控制模式、速度控制模式、转矩控制模式。

位置控制模式:起主要作用的是位置环,根据编码器脉冲返回的位置信号进行位置控制,脉冲个数就可以表征位置;

速度控制模式:起主要作用的是速度环,也是根据编码器返回的脉冲,但是脉冲对时间求导就是速度了;

转矩控制模式:转矩与电流是直接相关,控制转矩就是控制电流,需要检测伺服驱动器的输出电流,根据电流反馈信号进行转矩控制。

电流环的响应速度最快,其次是速度环,位置环响应速度最慢;

从上图中可以看出:

位置控制模式使用的环有:位置环、速度环、电流环;

速度控制模式使用的环有:速度环、电流环;

转矩控制模式使用的环有:电流环;
 

二、位置模式


位置模式对速度和位置都有严格的控制,通过控制发送脉冲的频率,来确定电机的转动杆速度大小,通过控制发送脉冲的个数来确定转动的角度。位置模式主要用于需要定位控制的场合,如机械手、贴片机、雕刻机、数控机床等,自动化控制中,位置控制模式的应用范围最广。

位置控制模式的特点:

1、机械的移动量与指令脉冲的总数成正比;

2、机械的运动速度与指令脉冲的频率成正比;

3、在一个脉冲的范围内完成定位;

因此伺服系统中的位置精度由下面的因素决定:

1、伺服电机每转一圈,机械的移动量;

2、伺服电机每转一圈,编码器输出的脉冲个数,常见电机转1圈是发出10000个脉冲;

3、机械系统中的间隙误差;

位置模式由可以细分为绝对位置模式和相对位置模式

相对位置模式

所谓相对,就是指相对当前的位置再走一段距离,比如当前的位置是1000米,设置相对位置值为3000米,那么最终的位置是4000。

绝对位置模式

绝对,就是说一不二,说什么位置就是什么位置,别给我来什么换算,说1000,就是1000的位置,说3000就是3000的位置,如果当前的位置是1000,设置的绝对位置是3000,那电机就需要继续走2000米。

三、速度控制模式


伺服电机的速度控制模式可以实现宽范围的速度调节,速度波动小。

速度控制一般使用软启动、软停止功能,调整加减速运动中的加速度,避免对机械系统的冲击。

控制伺服电机的转动速度有两种方式,一种是通过控制发送给伺服控制器的脉冲频率来实现速度控制,这与位置模式是一样的。

另一种方式是通过模拟量的输入来控制转速,比如0--10V分别对应不同的速度,上位机给伺服控制的模拟输入口设置不同的电压值,伺服电机就按照对应的速度转动。

在速度模式下,伺服系统本身是无法做到精确定位的,如果想要实现精确定位,需要将电机的位置信号反馈给上位机,然后再由上位机进行运算控制。这是因为速度模式下,四度电机自身的编码器只用来检测电机的转速,不能进行位置监控,只能借助外面的位置传感器来监控位置。

四、转矩控制模式

所谓转矩模式,就是通过控制伺服电机的电流,以达到输出目标转矩的控制。

进行恒定的张力控制时,由于负载转矩会发生变化,因此需要对电机的输出转矩进行控制。半导体里面的晶圆键合就需要一个恒定的压力,可以使用转矩控制模式。

五、伺服电机的混合控制模式

伺服电机的混合控制模式是由基本模式组合而来,主要有速度--转矩模式、位置--速度模式、位置--转矩模式、位置--速度--转矩模式
 

这篇关于伺服电机:伺服电机的控制模式的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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