控制器|伺服电机的控制模式控制器

【控制器|伺服电机的控制模式】伺服电机一直以来受到广泛的应用，但是在不同的应用场景选择不同的控制模式。
如果对电机的速度、位置都没有要求只要输出一个恒转矩当然是用转矩模式。如果对位置和速度有一定的精度要求而对实时转矩不是很关心用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高或者基本没有实时性的要求用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。
就伺服驱动器的响应速度来看:转矩模式运算量最小驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最大驱动器对控制信号的响应最慢。对运动中的动态性能有比较高的要求时需要实时对电机进行调整。如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC或低端运动控制器)就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快可以用速度方式把位置环从驱动器移到控制器上减少驱动器的工作量提高效率。
如果有更好的上位控制器还可以用转矩方式控制把速度环也从驱动器上移开这一般只是高端专用控制器才能这么做。

驱动器控制的好坏有个比较直观的比较方式叫响应带宽。当转矩控制或速度控制时通过脉冲发生器给它一个方波信号使电机不断的正转、反转不断的调高频率示波器上显示的是个扫频信号当包络线的顶点到达最高值的70%时表示已经失步此时频率的高低就能说明控制的好坏了一般电流环能做到1000HZ以上而速度环只能做到几十赫兹。
位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小通过脉冲的个数来确定转动的角度也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制所以一般应用于定位装置。
速度控制模式通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制在有上位控制装置的外环PD控制时速度模式也可以进行定位但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号此时的电机轴端的编码器检测电机转速位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差增加了整个系统的定位精度。
转矩控制模式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小具体表现为例如10V对应5Nm的话当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm ，如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转外部负载等于2.5Nm时电机不转大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力负载情下产生) 。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。
应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中例如饶线装置或拉光纤设备转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。

控制器|伺服电机的控制模式

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