伺服电机的三种控制方式有哪些

合集下载

伺服电机的三种控制方法

伺服电机的三种控制方法
伺服的电流环的PID常数一般都是在驱动器内部设定好的,操作使用者不需要更改。。。
速度环主要进行PI(比例和积分),比例就是增益,所以我们要对速度增益和速度积分时间常数进行合适的调节才能达到理想效果。。。
位置环主要进行P(比例)调节。。。对此我们只要设定位置环的比例增益就好了。。。
位置环、速度环的参数调节没有什么固定的数值,要根据外部负载的机械传动连接方式、负载的运动方式、负载惯量、对速度、加速度要求以及电机本身的转子惯量和输出惯量等等很多条件来决定,调节的简单方法是在根据外部负载的情况进行大体经验的范围内将增益参数从小往大调,积分时间常数从大往小调,以不出现震动超调的稳态值为最佳值进行设定。。。
4、谈谈3环。伺服电机一般为三个环控制,所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。最内的PID环就是电流环,此环完全在伺服驱动器内部进行,通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流,负反馈给电流的设定进行PID调节,从而达到输出电流尽量接近等于设定电流,电流环就是控制电机转矩的,所以在转矩模式下驱动器的运算最小,动态响应最快。
1、转矩控制:转矩控制方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况下产生)。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。

伺服控制的三种基本方式介绍

伺服控制的三种基本方式介绍
第2环是速度环,通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节,它的环内PID输出直接就是电流环的设定,所以速度环控制时就包含了速度环和电流环,换句话说任何模式都必须使用电流环,电流环是控制的根本,在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流(转矩)的控制以达到对速度和位置的相应控制。
第3环是位置环,它是最外环,可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建,要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定,位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算,此时的系统运算量最大,动态响应速度也最慢。
4、谈谈3环,伺服一般为三个环控制,所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。最内的PID环就是电流环,此环完全在伺服驱动器内部进行,通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流,负反馈给电流的设定进行PID调节,从而达到输出电流尽量接近等于设定电流,电流环就是控制电机转矩的,所以在转矩模式下驱动器的运算最小,动态响应最快。
一般说驱动器控制的好不好,每个厂家的都说自己做的最好,但是现在有个比较直观的比较方式,叫响应带宽。当转矩控制或者速度控制时,通过脉冲发生器给他一个方波信号,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70.7%时,表示已经失步,此时的频率的高低,就能显示出谁的产品牛了,兹。
换一种比较专业的说法:
1、转矩控制:转矩控制方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况下产生)。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。

伺服电机的制动方式与原理伺服电机的控制方法

伺服电机的制动方式与原理伺服电机的控制方法

伺服电机的制动方式与原理伺服电机的控制方法伺服电机是一种能够实现精确控制位置、速度和力矩的电机。

它的控制方式和原理可以分为制动方式和控制方法两个方面。

一、伺服电机的制动方式与原理:1.机械制动法:通过机械装置,在电机输入轴或者输出轴上加装制动装置,如制动盘、制动片等。

当需要制动时,通过电磁力或者机械力使制动器与电机输入轴或者输出轴接触,从而实现制动效果。

这种制动方式的原理是利用摩擦力或者电磁力来减小或者阻止电机的运动,从而实现制动目的。

2.电磁制动法:通过电磁装置,在电机输入轴或者输出轴上加装电磁制动器。

当需要制动时,施加电压使制动器产生磁场,通过磁场对电机输入轴或者输出轴施加制动力矩,从而实现制动效果。

这种制动方式的原理是利用电磁场对电机的运动进行阻止,从而实现制动目的。

3.回馈制动法:回馈制动法是在伺服电机的控制回路中加入一个回馈装置,通过控制回路的反馈信号控制电机的转动和制动。

当需要制动时,通过调整控制回路中的参数,使反馈信号与设定值产生偏差,从而控制电机停止运动或者产生相反的力矩,实现制动效果。

这种制动方式的原理是通过改变控制回路中的参数,使电机的输出与期望值产生偏差,从而实现制动目的。

二、伺服电机的控制方法:1.位置控制:位置控制是通过控制伺服电机使其达到设定位置的控制方式。

它的原理是通过测量电机的位置信号与设定值进行比较,通过调整控制回路的参数或者改变输入信号,控制电机的角度或者位置,使其达到期望的位置。

2.速度控制:速度控制是通过控制伺服电机使其达到设定速度的控制方式。

它的原理是通过测量电机的速度信号与设定值进行比较,通过调整控制回路的参数或者改变输入信号,控制电机的转速,使其达到期望的速度。

3.力矩控制:力矩控制是通过控制伺服电机使其产生特定力矩的控制方式。

它的原理是通过测量电机输出的力矩信号与设定值进行比较,通过调整控制回路的参数或者改变输入信号,控制电机的输出力矩,使其达到期望的力矩。

PLC控制伺服电机的三种方式

PLC控制伺服电机的三种方式

PLC控制伺服电机的三种方式描述为大家讲解的是关于PLC控制伺服电机三种方式:一、转矩控制二、位置控制三、速度模式一、转矩控制转矩控制方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况下产生)。

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。

二、位置控制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。

3、速度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PID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。

以SINAMICS V90系统为例说明SINAMICS V90 根据不同的应用分为两个版本:1. 脉冲序列版本(集成了脉冲,模拟量,USS/MODBUS)2. PROFINET通讯版本SINAMICS V90 脉冲版本可以实现内部定位块功能,同时具有脉冲位置控制,速度控制,力矩控制模式。

下图所示为脉冲串指令速度控制模式(PTI)下的默认接口定义,符合标准的应用习惯。

同时只允许使用一个脉冲输入通道,其他控制信号也可以自由分配到数字量输入和输出端子上,请参见操作手册。

数字量输入,支持NPN和PNP两种类型。

接线图中的24V电源如下:(1)用于SINAMICS V90的24V电源。

所有的PTO信号都必须连接至使用同一24V电源的控制器,如SINAMICS V90。

(2)隔离的数字量输入电源,可使用控制器电源。

伺服的三种控制方式

伺服的三种控制方式

一般伺服都有三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式 .1、转矩控制:转矩控制方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况下产生)。

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。

2、位置控制: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。

3、速度模式: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PID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只检测电机转速,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,增加整个系统的定位精度。

4、谈谈3环,伺服电机一般为三个环控制,所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。

最内的PID环就是电流环,此环完全在伺服驱动器内部进行,通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流,负反馈给电流的设定进行P ID调节,从而达到输出电流尽量接近等于设定电流,电流环就是控制电机转矩的,所以在转矩模式下驱动器的运算最小,动态响应最快。

第2环是速度环,通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节,它的环内PID输出直接就是电流环的设定,所以速度环控制时就包含了速度环和电流环,换句话说任何模式都必须使用电流环,电流环是控制的根本,在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流(转矩)的控制以达到对速度和位置的相应控制。

伺服系统控制方法

伺服系统控制方法

伺服系统是一种常见的控制系统,用于精确控制机械运动。

以下是一些伺服系统的控制方法:
1.PID控制:PID控制是一种常用的控制方法,通过综合考虑系统的输入、
输出和误差来调整系统的控制输出,以实现系统的稳定和精确控制。

2.PI控制:PI控制是PID控制的一种简化形式,只考虑系统的误差,不考
虑系统的输入和输出。

3.PD控制:PD控制是PID控制的另一种简化形式,只考虑系统的误差和输
入。

4.P控制:P控制只考虑系统的误差,不考虑系统的输入和输出。

5.Fuzzy控制:Fuzzy控制是一种模糊逻辑控制方法,通过使用模糊逻辑来
处理不精确或不确定的信息,以实现系统的控制。

6.Neural network控制:Neural network控制是一种基于神经网络的控制
方法,通过使用神经网络来模拟系统的行为,并使用反向传播算法来训练网络,以实现系统的控制。

这些控制方法可以用于不同类型的伺服系统,以实现系统的精确控制和稳定性。

伺服电机的三种控制方式

伺服电机的三种控制方式

伺服电机的三种控制方式速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。

位置控制是通过发脉冲来控制的。

具体采用什么控制方式要根据客户的要求,满足何种运动功能来选择。

如果您对电机的速度、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,用转矩模式不太方便,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,转矩模式运算量小,驱动器对控制信号的响应很快;位置模式运算量大,驱动器对控制信号的响应很慢。

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。

那么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(比如大部分中高端运动控制器);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干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。

一般说驱动器控制的好不好,每个厂家的都说自己做的好,但是现在有个比较直观的比较方式,叫响应带宽。

当转矩控制或者速度控制时,通过脉冲发生器给他一个方波信号,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高值的70.7%时,表示已经失步,此时的频率的高低,就能显示出谁的产品牛了,一般的电流环能作到1000Hz 以上,而速度环只能作到几十赫兹。

换一种比较专业的说法:1、转矩控制:转矩控制方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况下产生)。

伺服系统的控制方式

伺服系统的控制方式

伺服系统的控制方式伺服系统是一种用来控制和驱动机械设备的系统,广泛应用于工业生产和自动化领域。

伺服系统的控制方式在不同的应用场景中有所差异,下面将介绍几种常见的伺服系统控制方式。

一、位置控制方式位置控制是伺服系统最基本的控制方式之一,通过控制伺服电机的输出位置来实现对机械系统的控制。

该控制方式常用于要求精确定位的场景,如机床加工、印刷机械等。

在位置控制方式下,控制系统会将目标位置与实际位置进行比较,然后通过调整电机的输出来减小误差。

通过控制伺服电机的运动速度和加速度,可以实现精确的位置控制。

二、速度控制方式速度控制是伺服系统另一种常见的控制方式,通过控制伺服电机的输出速度来实现对机械系统的控制。

该控制方式常用于需要保持匀速运动的场景,如输送带、风机等。

在速度控制方式下,控制系统会将目标速度与实际速度进行比较,然后通过调整电机的输出来减小误差。

通过控制伺服电机的加速度和减速度,可以实现平稳的速度控制。

三、力控制方式力控制是伺服系统的一种高级控制方式,通过控制伺服电机的输出力来实现对机械系统的控制。

该控制方式常用于需要精确控制力的场景,如装配机械、机器人等。

在力控制方式下,控制系统会将目标力与实际力进行比较,然后通过调整电机的输出来减小误差。

通过控制伺服电机的力矩和力度,可以实现精确的力控制。

四、扭矩控制方式扭矩控制是伺服系统的另一种高级控制方式,通过控制伺服电机的输出扭矩来实现对机械系统的控制。

该控制方式常用于需要精确控制扭矩的场景,如卷绕机械、起重机等。

在扭矩控制方式下,控制系统会将目标扭矩与实际扭矩进行比较,然后通过调整电机的输出来减小误差。

通过控制伺服电机的电流和电压,可以实现精确的扭矩控制。

综上所述,伺服系统的控制方式包括位置控制、速度控制、力控制和扭矩控制。

不同的控制方式适用于不同的应用场景,可以根据具体需求选择合适的控制方式。

通过科学合理的伺服系统控制方式,可以实现对机械设备的高效、精确控制,提高生产效率和产品质量。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

伺服电机是在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。

在不同场景下,伺服电机的控制方式各有不同,在进行选择之前你需要先了解伺服电机是三种控制方式各有其特点,下面小编就给大家介绍一下伺服电机的三种控制方式。

伺服电机控制方式有脉冲、模拟量和通讯控制这三种
1、伺服电机脉冲控制方式
在一些小型单机设备,选用脉冲控制实现电机的定位,应该是最常见的应用方式,这种控制方式简单,易于理解。

基本的控制思路:脉冲总量确定电机位移,脉冲频率确定电机速度。

都是脉冲控制,但是实现方式并不一样:
第一种,驱动器接收两路(A、B路)高速脉冲,通过两路脉冲的相位差,确定电机的旋转方向。

如上图中,如果B相比A相快90度,为正转;那么B相比A相慢90度,则为反转。

运行时,这种控制的两相脉冲为交替状,因此我们也叫这样的控制方式为差分控制。

具有差分的特点,那也说明了这种控制方式,控制脉冲具有更高的抗干扰能力,在一些干扰较强的应用场景,优先选用这种方式。

但是这种方式一个电机轴需要占用两路高速脉冲端口,对高速脉冲口紧张的情况,比较尴尬。

第二种,驱动器依然接收两路高速脉冲,但是两路高速脉冲并不同时存在,一路脉冲处于输出状态时,另一路必须处于无效状态。

选用这种控制方式时,一定要确保在同一时刻只有一路脉冲的输出。

两路脉冲,一路输出为正方向运行,另一路为负方向运行。

和上面的情况一样,这种方式也是一个电机轴需要占用两路高速脉冲端口。

第三种,只需要给驱动器一路脉冲信号,电机正反向运行由一路方向IO信号确定。

这种控制方式控制更加简单,高速脉冲口资源占用也最少。

在一般的小型系统中,可以优先选用这种方式。

2、伺服电机模拟量控制方式
在需要使用伺服电机实现速度控制的应用场景,我们可以选用模拟量来实现电机的速度控制,模拟量的值决定了电机的运行速度。

模拟量有两种方式可以选择,电流或电压。

电压方式,只需要在控制信号端加入一定大小的电压即可。

实现简单,在有些场景使用一个电位器即可实现控制。

但选用电压作为控制信号,在环境复杂的场景,电压容易被干扰,造成控制不稳定;电流方式,需要对应的电流输出模块。

但电流信号抗干扰能力强,可以使用在复杂的场景。

3、伺服电机通信控制方式
采用通信方式实现伺服电机控制的常见方式有CAN、EtherCAT、Modbus、Profibus。

使用通信的方式来对电机控制,是目前一些复杂、大系统应用场景首选的控制方式。

采用通信方式,系统的大小、电机轴的多少都易于裁剪,没有复杂的控制接线。

搭建的系统具有极高的灵活性。

伺服电机的速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。

位置控制是通过发脉冲来控制的。

具体采用什么控制方式要根据客户的要求,满足何种运动功能来选择。

如果您对电机的速度、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,用转矩模式不太方便,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。

那么如
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(比如大部分中高端运动控制器);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干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。

一般说驱动器控制得好不好,每个厂家的都说自己做的最好,但是现在有个比较直观的比较方式叫响应带宽。

当转矩控制或者速度控制时通过脉冲发生器给他一个方波信号,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70.7%时表示已经失步,此时的频率的高低,就能显示出谁的产品牛了,一般的电流环能作到1000Hz以上,而速度环只能作到几十赫兹。

以上就是由四川志方科技有限公司为大家提供的关于伺服电机的相关信息,为了保证伺服电机使用的稳定性,所有伺服电机都应该在使用前进行测试。

因此,在需要用到伺服电机的企业有必要购进一台专业的伺服电机测试系统。

采购伺服电机测试系统建议咨询专业厂家。

四川志方科技有限公司是一家致力于非标自动化测试系统研发、生产、销售、售后服务为一体的高科技企业,与国内知名高校及研究院所紧密合作,共同开发各种非标自动化测试系统,拥有一支经验丰富的专业团队,其中包括多名长期从事非标测试系统领域的专业人才,产品适用于航天、航空、军工、机械制造、科研、教学等多个领域。

相关文档
最新文档