伺服控制系统

伺服控制系统
伺服控制系统

伺服系统:是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。伺服电机工作原理: 伺服电机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

伺服电机是一个典型闭环反馈系统,减速齿轮组由电机驱动,其终端(输出端)带动一个线性的比例电位器作位置检测,该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板,控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较,产生纠正脉冲,并驱动电机正向或反向地转动,使齿轮组的输出位置与期望值相符,令纠正脉冲趋于为0,从而达到使伺服电机精确定位的目的。

伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。

一、交流伺服电动机

交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。

交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。

交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。

伺服使能,是伺服系统的输入信号,上位机输出信号给伺服系统使伺服系统处于使能状态,该信号有效时,驱动器控制电机绕组通电,允许接收其他控制指令;否则电机绕组断电,电机处于自由状态,为止偏差清零,不接收其他指令。

伺服准备好,是伺服系统的输出信号,当驱动器上电完成初始化,可以正常运行时,会输出该信号给上位机。

伺服电机的使能,是SERVO-ON状态,俗称的激磁状态.

条件是:驱动器的控制接线正确,给入24V电压,驱动器跟伺服电机的连接正确,参数设置准确就可以

伺服ON的意思就是伺服进入准备状态,已经使能,就是Ready了,只要有驱动信号(脉冲或者通讯)就可以运行。这时候电机的轴处于锁定状态,就是你用手转那个轴是转不动的。伺服在运行之前必须先使能,这是伺服电机运行的必要条件。

电子控制系统的组成和工作过程

电子控制系统的组成和工作过程 一、教学分析 1.教材分析 本课是第一章第二节“电子控制系统的组成和工作过程”。从对比分析两种路灯控制系统的基本组成入手,再通过搭接一个路灯自动控制的电子模型,来学习电子控制系统的基本组成和工作过程,从而为学生学习后面各章提供了一把钥匙。 2.学情分析 学生在通用技术必修2的学习中,已学过关于控制系统的一些概念,例如输入、控制、输出,以及功能模拟方法的含义,但对电子控制系统内部电子元件,例如发光二极管、光敏电阻、三极管等的工作原理不太了解,教师可用通俗的语言补充解释其作用,以利于学生的学习。 二、教学目标 1.知识与技能目标 (1)知道电子控制系统的基本组成。 (2)能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。 2.过程与方法目标 (1)通过对两种路灯控制系统方框图的对照,知道电子控制系统的基本组成。 (2)通过搭接一个路灯自动控制的电子模型,加深对电子控制系统组成的理解。 3.情感态度和价值观目标 (1)激发学生动手尝试的兴趣和热爱技术的情感。 (2)提高学生比较及分析电子控制系统的能力。 三、教学重难点 1.重点 (1)电子控制系统的基本组成。 (2)能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。 2.难点 电子控制系统内部常见电子元件的工作原理。 四、教学策略 本节课程以多媒体技术为辅助教学手段,通过观察、基本知识讲授、小组探究、分析表达、技术试验、能力展示等教学方法和策略,在教师指导下,通过学生自主探究建构知识和技能。 五、教学准备 通用技术专用教室、多媒体、课件、路灯自动控制模型。 六、课时安排 共1课时 七、教学过程 (一)新课导入 教师展示:路灯自动控制模型 板书:第一章电子控制系统概述 第二节电子控制系统的组成和工作过程

直流伺服系统的控制原理以及优缺点

本文主要介绍的是直流伺服系统的优缺点及控制原理,具体的跟随小编一起来了解一下。 伺服系统(servomechanism)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控 制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值) 的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与 调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。在很多情况下,伺服 系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作 用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角),其结构组成和其他形 式的反馈控制系统没有原则上的区别。伺服系统最初用于国防军工如火炮的控制船舰、飞 机的自动驾驶导弹发射等后来逐渐推广到国民经济的许多部门如自动机床、无线跟踪控制等。 直流伺服系统的优缺点 1、优点 精确的速度控制 转矩速度特性很硬 原理简单、使用方便 价格优势 2、缺点 电刷换向 速度限制 附加阻力 产生磨损微粒(对于无尘室) 直流伺服系统原理框图

直流伺服系统的控制原理 直流伺服和交流伺服相似,可以采用控制器开环控制方式,控制器半闭环控制和全闭环控制系统。 直流伺服系统控制面板结构如下,面板右侧为与直流伺服电机接口板的接口,包括电机驱动接口和编码器接口;左侧为与运动控制器面板的接口,包括位置控制模式接口和速度控制模式接口。 M+,M-信号为直流无刷伺服电机的电源线,用于驱动电机的运动。 A+,A-,B+,B-,C+,C-,5+,0V信号为编码器信号,用于反馈电机轴的实际位置。 A,/A,B,/B,C,/C,+5V,PUL+,DIR+,OGND,OVCC,GND,DAC,RESET,ALM,ENABLE为与控制器相连的控制信号。 其含义为: A,/A,B,/B,C,/C为驱动器反馈给运动器控制器的编码器信号。 +5V为电源。

PLC控制伺服电机的方法

伺服电机的PLC控制方法 以松下Minas A4系列伺服驱动器为例,介绍PLC控制伺服电机的方法。伺服电机有三种控制模式:速度控制,位置控制,转矩控制{由伺服电机驱动器的Pr02参数与32(C-MODE)端子状态选择},本章简要介绍位置模式的控制方法 一、按照伺服电机驱动器说明书上的"位置

控制模式控制信号接线图"连接导线 3(PULS1),4(PULS2)为脉冲信号端子,PULS1连接直流电源正极(24V电源需串连2K左右的电阻),PULS2连接控制器(如PLC 的输出端子)。 5(SIGN1),6(SIGN2)为控制方向信号端子,SIGN1连接直流电源正极(24V电源需串连2K左右的电阻),SIGN2连接控制器(如PLC的输出端子)。当此端子接收信号变化时,伺服电机的运转方向改变。实际运转方向由伺服电机驱动器的P41,P42这两个参数控制。 7(com+)与外接24V直流电源的正极相连。 29(SRV-0N),伺服使能信号,此端子与外接24V直流电源的负极相连,则伺服电机进入使能状态,通俗地讲就是伺服电机已经准备好,接收脉冲即可以运转。 上面所述的六根线连接完毕(电源、编

码器、电机线当然不能忘),伺服电机即可根据控制器发出的脉冲与方向信号运转。其他的信号端子,如伺服报警、偏差计数清零、定位完成等可根据您的要求接入控制器。构成更完善的控制系统。 二、设置伺服电机驱动器的参数。 1、Pr02----控制模式选择,设定Pr02参数为0或是3或是4。3与4的区别在于当32(C-MODE)端子为短路时,控制模式相应变为速度模式或是转矩模式,而设为0,则只为位置控制模式。如果您只要求位置控制的话,Pr02设定为0或是3或是4是一样的。 2、Pr10,Pr11,Pr12----增益与积分调整,在运行中根据伺服电机的运行情况相应调整,达到伺服电机运行平稳。当然其他的参数也需要调整(Pr13,Pr14,Pr15,Pr16,Pr20也是很重要的参数),在您不太熟悉前只调整这三个参数也

汽车电子控制系统概述模板

汽车电子控制系统 概述

第四章汽车电子控制系统概述 第一节汽车电子技术的发展背景 汽车既可作为生产运输的生产用品, 又可作为代步、休闲、旅游等消费用品, 汽车技术的发展是人类文明史的见证。随着社会、经济的发展, 汽车成为人类密不可分的伙伴。当然, 汽车的发展也带来了一些负面的影响, 如随着汽车保有量的增加, 交通条件、安全、环境污染也成了日益严重的问题。汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向。 一、安全、环保和节能推动了汽车技术的发展 汽车的安全性是人类社会的一大祸害, 车辆的制动安全性、驱动安全性与行驶安全性是道路交通安全事故的三大主要根源。全世界每年由于交通事故死亡约50万人, 排在人类死亡原因的第10位; 中国当前每年因交通事故死亡占全国总死亡人数的1.5%, 约每年10万人。为此, 科技人员从汽车的主动安全性和被动安全性两个方面着手, 设计了防滑控制系统、车辆姿态控制系统、智能防撞预警与应急保护系统、碰撞后的保护系统等一系列电子控制装置。 HC和NOx 混合在一起, 在强烈的阳光照射下, 会发生一系列光化学反应, 产生臭氧和各种化合物。臭氧( O3) 具有很强的氧化性和毒性。1963年美国洛杉矶地区发生了光化学烟雾事件, 促使各国对大气污染的重视研究。据统计, 城市大气污染物一氧化碳( CO) 、碳氢化合物( HC) 和氮氧化物( NOx) 的主要污染源是汽车排气。因此, 世界各国都相继制订了日益严格的汽车排放物限制法规。另外, 随着汽车保有量的增加, 汽车噪声也是环境保护的重点治理对象。于是, 现代轿车普遍装有喷油与点火控制、废气再循环及三元催化等发动机尾气控制装置。人们还在降低机械噪声、隔振、隔音等方面进行了大量的实验与改进工作。 进入二十世纪70年代, 全球的石油危机, 使汽车节能问题受到

伺服控制系统(设计)

第一章伺服系统概述 伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。在伺服系统中,输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化,因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。 近年来,随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高,伺服技术已迎来了新的发展机遇,伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。 目前,伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用,而且在许多高科技领域,如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性制造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。 1.1伺服系统的基本概念 1.1.1伺服系统的定义 “伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作,即控制信号到来之前,被控对象时静止不动的;接收到控制信号后,被控对象则按要求动作;控制信号消失之后,被控对象应自行停止。 伺服系统的主要任务是按照控制命令要求,对信号进行变换、调控和功率放大等处理,使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵活方便的控制。

1.1.2伺服系统的组成 伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它由检测部分、误差放大部分、部分及被控对象组成。 1.1.3伺服系统性能的基本要求 1)精度高。伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。 2)稳定性好。稳定是指系统在给定输入或外界干扰的作用下,能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。 3)快速响应。响应速度是伺服系统动态品质的重要指标,它反映了系统的跟踪精度。 4)调速范围宽。调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。 5)低速大转矩。在伺服控制系统中,通常要求在低速时为恒转矩控制,电机能够提供较大的输出转矩;在高速时为恒功率控制,具有足够大的输出功率。 6)能够频繁的启动、制动以及正反转切换。 1.1.4 伺服系统的种类 伺服系统按照伺服驱动机的不同可分为电气式、液压式和气动式三种;按照功能的不同可分为计量伺服和功率伺服系统,模拟伺服和功率伺服系统,位置

伺服电机控制系统

伺服电机控制系统 对于数字化伺服电机控制系统,转矩环的性能直接影响着系统的控制效果,电流采样的精度和实时性很大程度上决定了系统的动、静态性能,精确的电流检测是提高系统控制精度、稳定性和快速性的重要环节,也是实现高性能闭环控制系统的关键。在伺服电机控制系统中,电流检测的方案有多种,常见的一种方案是使用霍耳传感器[1],将电流信号经过电磁转换,变换为直流电压信号输出,然后,通过运放和比较器构成的处理电路处理后,输入到处理器;另一种方案是,取采样电阻两端的电压,经线性光藕或者隔离放大器进行信号隔离,调理后接A/D转换器输入进行数字化,获取电流的采样值,而数字化的过程即可以利用处理器中的A/D转换通道实现[3] [4],也可以利用根据原理实现的模拟量直接转换为数字量的隔离调制芯片来实现[2]。本文通过对这三种方案分别进行电路设计和具体实验后所得结果的比较分析,对三种方案各自的特点有了清晰的认识,这有利于基于不同的条件选择合适的方案来提高伺服控制系统的整体性能。 2 伺服电机控制系统简介

本系统采用交直交电压型变频电路,主电路由整流电路、滤波电路及智能功率模块IPM逆变电路构成,控制部分以DSP 芯片TMS320LF2812为核心,CPLD作为辅助处理模块,构成功能齐全的全数字矢量控制系统,系统结构如图1所示,从图1可以看出,本系统是一个有电流、转速和位置负反馈的三闭环系统, DSP负责采样各相电流,计算电机的转速和位置,最后运用矢量控制算法,得到电压矢量PWM控制信号,经过光藕隔离电路后,驱动逆变器功率开关器件;同时DSP 还监控变频调速系统的运行状态,当系统出现短路、过流、过压、过热等故障时,DSP将封锁SVPWM信号,使电机停机,并通过LED显示。CPLD模块负责对光栅尺反馈的位置信息和上位机发送脉冲形式指令信息进行滤波和计数,并将数据以总线方式传送给DSP;同时处理键盘输入和显示输出,以及开关量的输入输出。 伺服电机控制系统中电流采样的作用就是检测交流同步 电动机的三相定子电流并转换成相应的信号输入到DSP中,再由DSP的AD模块转化成数字量进行处理。因为本文研究的是三相平衡系统Ia+Ib+Ic=0,因此只要检测其中的两路电流,就可以得到三相电流。

伺服电机驱动控制器

目录 一、伺服驱动概述 (1) 二、本产品特性 (2) 三、电路原理图及PCB版图 (4) 四、电路功能模块分析 (4) 五、焊接(附元件清单) (14) 六、编者设计体会 (16)

一.伺服驱动概述 1. 伺服电机的概念 伺服电机是在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,作为一种执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机是可以连续旋转的电-机械转换器,直流伺服电机的输出转速与输入电压成正比,并能实现正反向速度控制。 2.伺服电机分类 普通直流伺服电动机 直流伺服电机 { 低惯量直流伺服电动机 直流力矩电动机 3. 控制系统对伺服电动机的基本要求 宽广的调速范围 机械特性和调节特性均为线性 无“自转”现象 快速响应 控制功率小、重量轻、体积小等。 4. 直流伺服电机的基本特性 (1)机械特性在输入的电枢电压Ua保持不变时,电机的转速n随电磁转矩M 变化而变化的规律,称直流电机的机械特性 (2)调节特性直流电机在一定的电磁转矩M(或负载转矩)下电机的稳态转速n随电枢的控制电压Ua变化而变化的规律,被称为直流电机的调节特性 (3)动态特性从原来的稳定状态到新的稳定状态,存在一个过渡过程,这就是直流电机的动态特性 5. 直流伺服电机的驱动原理 伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm 直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷直流伺服电机电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护不存在碳刷损耗的情况,效率很高,运行温度低噪音小,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境

汽车电子控制系统概述模板

汽车电子控制系统 概述 第四章汽车电子控制系统概述第一节汽车电子技术的发展背景汽车既可作为生产运输的生产用品, 又可作为代步、休闲、旅游等消费用品, 汽车技术的发展是人类文明史的见证。随着社会、经济的发展, 汽车成为人类密不可分的伙伴。当然, 汽车的发展也带来了一些负面的影响, 如随着汽车保有量的增加, 交通条件、安全、环境污染也成了日益严重的问题。汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向。 一、安全、环保和节能推动了汽车技术的发展汽车的安全性是人类社会的一大祸害, 车辆的制动安全性、驱动安全性与行驶安全性是道路交通安全事故的三大主要根源。全世界每年由于交通事故死亡约50 万人, 排在人类死亡原因的第10位; 中国当前每年因交通事故死亡占全

国总死亡人数的 1.5%, 约每年10 万人。为此, 科技人员从汽车的主动安全性和被动安全性两个方面着手, 设计了防滑控制系统、车辆姿态控制系统、智能防撞预警与应急保护系统、碰撞后的保护系统等一系列电子控制装置。 HC 和NOx 混合在一起, 在强烈的阳光照射下, 会发生一系列光化学反应, 产生臭氧和各种化合物。臭氧( O3) 具有很强的氧化性和毒性。1963 年美国洛杉矶地区发生了光化学烟雾事件, 促使各国对大气污染的重视研究。据统计, 城市大气污染物一氧化碳( CO) 、碳氢化合物( HC) 和氮氧化物( NOx) 的主要污染源是汽车排气。因此, 世界各国都相继制订了日益严格的汽车排放物限制法规。另外, 随着汽车保有量的增加, 汽车噪声也是环境保护的重点治理对象。于是, 现代轿车普遍装有喷油与点火控制、废气再循环及三元催化等发动机尾气控制装置。人们还在降低机械噪声、隔振、隔音等方面进行了大量的实验与改进工作。 进入二十世纪70 年代, 全球的石油危机, 使汽车节能问题受到世界各国高度重视, 汽车耗油量被相应的法规限制, 并成为汽车报废的一个主要标志。到二十世纪末, 美国政府提出了耗油为3L/100km 的” 3 升车”计划。传统的化油器等发动机部件虽然有了很大的改进, 依然满足不了排放和油耗两大法规的要求。可见, 传统技术已无能为力, 只有采用汽油喷射及电子点火等易于应用的电子控制新技术, 才能有所突破。 二、电子信息技术的发展推进了汽车技术向集成与智能迈进汽车技术特别是汽车电子控制技术在世界较发达国家发展迅猛, 其先决条件是电子技术和计算机技术的迅猛发展。二十世纪物理学的革命, 促使半导体技术的迅速发展, 特别是集成电路( IC) 和大规模集成电路( LSI) 及超大规模集成电路( VLSI) 的发展, 使电子元件过渡到了功能块和微型计算机, 不但功能极强, 而且价格便宜, 可靠性好, 结构紧凑, 响应敏捷, 迅速推动了汽车电控技术的发展。

伺服系统介绍.doc

一、相关概念 伺服系统(servomechanism)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。 在机器人中,伺服驱动器控制电机的运转。驱动器采用速度环,位置环,电流环三环闭环电路,内部还设有错误检出和保护电路。驱动器通过通信连接器,控制连接器,编码连接器跟外部输入信号和输出信号相连。通信连接器主要用于跟电脑或控制器通信。控制连接器用于跟伺服控制器联接,驱动器所需的输入信号、输出信号、控制信号和一些方式选择信号都通过该控制连接器传输,它是驱动器最为关键的连接器。编码连接器跟电机编码器连接,用于接收编码器闭环反馈信号,即速度反馈和换向信号。 伺服电机主要用于驱动机器人的关节。关节越多,机器人的柔性和精准度越高,所需要使用的伺服电机的数量就越多。机器人对伺服电机的要求非常高,必须满足快速响应、高起动转矩、动转矩惯量比大、调速范围宽,要适应机器人的形体做到体积小、重量轻,还必须经受频繁的正反向和加减速运行等苛刻的条件,做到高可靠性和稳定性。伺服电机分为直流、交流和步进,工业机器人用的较多的是交流。 机器人用伺服电机

二、伺服系统的技术现状 2.1视觉伺服系统 随着机器人技术的迅猛发展,机器人承担的任务更加复杂多样,传统的检测手段往往面临着检测范围的局限性和检测手段的单一性.视觉伺服控制利用视觉信息作为反馈,对环境进行非接触式的测量,具有更大的信息量,提高了机器人系统的灵活性和精确性,在机器人控制中具有不可替代的作用。 视觉系统由图像获取和视觉处理两部分组成,图像的获取是利用相机模型将三维空间投影到二维图像空间的过程,而视觉处理则是利用获取的图像信息得到视觉反馈的过程。基本的相机模型主要包括针孔模型和球面投影模型,统一化模型是对球面模型的推广,将各种相机的图像映射到归一化的球面上。视觉伺服中的视觉反馈主要有基于位置、图像特征和多视图几何的方法。 其中,基于位置的方法将视觉系统动态隐含在了目标识别和定位中,从而简化了控制器的设计,但是一般需要已知目标物体的模型,且对图像噪声和相机标定误差较为敏感。基于图像特征的视觉反馈构造方法,其中基于特征点的方法在以往的视觉伺服中应用较为广泛,研究较为成熟,但是容易受到图像噪声和物体遮挡的影响,并且现有的特征提取方法在发生尺度和旋转变化时的重复性和精度都不是太好,在实际应用中存在较大的问题。因此,学者们提出了基于全局图像特征的视觉反馈方法,利用更多的图像信息对任务进行描述,从而增强视觉系统的鲁棒性,但是模型较为复杂,控制器的设计较为困难,且可能陷入局部极小点。目前针对这一类系统的控制器设计的研究还比较少,一般利用局部线性化模型进行控制,只能保证局部的稳定性。多视图几何描述了物体多幅图像之间的关系,间接反映了相机之间的几何关系。相比于基于图像特征的方法,多视图几何与笛卡尔空间的关系较为直接,简化了控制器的设计。常用的多视图几何包括单应性、对极几何以及三焦张量。 2.2伺服系统控制技术 现代的机器人伺服系统多采用交流伺服驱动系统,而且正在逐渐向数字化方向转变。数字控制技术已经五孔不入,如信号处理技术中的数字滤波、数字控制器,把功能更加强大的控制器芯片已经各种智能处理模块应用到工业机器人交流伺服系统中,可以实现更好的控制性能。 最近几十年,由于微电子技术的进步,各种方便用户开发的微控制器与数字信号处理器件大量涌现市场,为各种先进的智能控制算法在控制系统中的应用提供了可能。如今,各种新型的伺服控制策略大量涌现,大有与传统控制策略一较高低的趋势下面简单介绍几种: 1)矢量控制矢量控制技术的提出,为交流伺服驱动系统的快速进步提供了理论支持。矢量控制技术的主要原理为:以转子旋转磁场作为参考系,将电动机定子矢量电流经过两次坐标变换分解为直轴电流和交轴电流分量,且使两电流分量相互正交,同时对交直轴电流分量的

项目1 汽车电子控制系统概述

项目1 汽车电子控制系统概述 教学目标: 1、汽车电子技术的发展背景。 2、汽车电子控制系统的一般组成。 3、汽车电子控制技术基础知识。 教学内容: 一、汽车电子技术的发展背景 1、安全、环保和节能推动了汽车技术的发展 2、电子信息技术的发展推进了汽车技术向集成与智能迈进 3、汽车电子技术应用的优越性 由于电子技术、计算机技术和信息技术等新技术的发展和应用,汽车电子控制在控制的精度、范围、适应性和智能化等多方面有了较大发展,实现了汽车的全面优化运行。因此,在降低排放污染、减少燃油消耗、提高安全性和舒适性等方面,电子控制汽车有着明显的优势。 (1)减少汽车修复时间 汽车电气设备的故障约占汽车总故障的1/3。由于汽车构造比较复杂,零部件比较多,工作环境不可控制(如道路条件,环境的温、湿度),加上人为的因素,所以汽车的可靠性差,无故障间隔时间短;随着电气设备在汽车零部件中比例的增加,电气设备的故障率还会提高。由于电子控制汽车均装有自诊断系统,提高了故障诊断的速度和准确性,从而缩短了汽车的修复时间,带来很好的社会效益和经济效益。 (2)节油 汽车发动机采用电子综合优化控制,与传统的化油器式发动机相比,可以节约燃油消耗10%~15%左右。汽车是一个较复杂的多参数控制的机械,而且行驶条件随机变化。对其采用优化控制后,计算机可以对控制对象的有关参数(如温度、气体压力、转速、排气成分)进行适当采样,然后进行数据处理,最终控制汽车的执行机构,这样便可使汽车在最佳工况下工作,以达到节油目的。发动机各部件的优化控制主要有:电子控制点火装置、电子控制汽油喷射和混合气浓度控制装置等,此外还有发动机闭缸控制节油装置、怠速控制、废气再循环控制和爆震控制等优化控制。 (3)减少空气污染

伺服电机控制系统的三种控制方式

伺服电机控制系统的三种控制方式 力辉伺服控制系统一般分为三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式。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。?(1)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。? (2)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,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。? 换一种说法是:? 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;如果电机轴负载低于时电机正转,外部负载等于时电机不转,大于时电机反转(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。?应用领域如、印刷机械等等。? 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,但必须将电机的位置信号或直接负

【推荐下载】伺服系统(自动控制系统)介绍

张小只智能机械工业网 张小只机械知识库伺服系统(自动控制系统)介绍 伺服系统(servo system)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角),其结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。 伺服系统最初用于船舶的自动驾驶、火炮控制和指挥仪中,后来逐渐推广到很多领域,特别是自动车床、天线位置控制、导弹和飞船的制导等。采用伺服系统主要是为了达到下面的几个目的:①以小功率指令信号去控制大功率负载。火炮控制和船舵控制就是典型的例子。②在没有机械连接的情况下,由输入轴控制位于远处的输出轴,实现远距同步传动。③使输出机械位移精确地跟踪电信号,如记录和指示仪表等。 伺服系统衡量伺服系统性能的主要指标有频带宽度和精度。频带宽度简称带宽,由系统频率响应特性来规定,反映伺服系统的跟踪的快速性。带宽越大,快速性越好。图中是伺服系统的典型频率响应特性。通常取频率响应特性的对数幅频特性的值降到-3分贝时所对应的频率值ωb为系统的带宽(从坐标原点ω=0算起)。伺服系统的带宽主要受控制对象和执行机构的惯性的限制。惯性越大,带宽越窄。一般伺服系统的带宽小于15赫,大型设备伺服系统的带宽则在1~2赫以下。伺服系统的精度主要决定于所用的测量元件的精度。因此,在伺服系统中必须采用高精度的测量元件,如精密电位器、自整角机和旋转变压器等。此外,也可采取附加措施

汽车电子控制系统概述

第1章汽车电子控制系统概述 第一节汽车电子技术的发展背景 汽车既可作为生产运输的生产用品,又可作为代步、休闲、旅游等消费用品,汽车技术的发展是人类文明史的见证。随着社会、经济的发展,汽车成为人类密不可分的伙伴。当然,汽车的发展也带来了一些负面的影响,如随着汽车保有量的增加,交通条件、安全、环境污染也成了日益严重的问题。汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向。 一、安全、环保和节能推动了汽车技术的发展 汽车的安全性是人类社会的一大祸害,车辆的制动安全性、驱动安全性与行驶安全性是道路交通安全事故的三大主要根源。全世界每年由于交通事故死亡约50万人,排在人类死亡原因的第10位;我国目前每年因交通事故死亡占全国总死亡人数的1.5%,约每年10万人。为此,科技人员从汽车的主动安全性和被动安全性两个方面着手,设计了防滑控制系统、车辆姿态控制系统、智能防撞预警与应急保护系统、碰撞后的保护系统等一系列电子控制装置。 HC和NOx 混合在一起,在强烈的阳光照射下,会发生一系列光化学反应,产生臭氧和各种化合物。臭氧(O3)具有很强的氧化性和毒性。1963年美国洛杉矶地区发生了光化学烟雾事件,促使各国对大气污染的重视研究。据统计,城市大气污染物一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)的主要污染源是汽车排气。因此,世界各国都相继制订了日益严格的汽车排放物限制法规。此外,随着汽车保有量的增加,汽车噪声也是环境保护的重点治理对象。于是,现代轿车普遍装有喷油与点火控制、废气再循环及三元催化等发动机尾气控制装置。人们还在降低机械噪声、隔振、隔音等方面进行了大量的实验与改进工作。 进入二十世纪70年代,全球的石油危机,使汽车节能问题受到世界各国高度重视,汽车耗油量被相应的法规限制,并成为汽车报废的一个主要标志。到二十世纪末,美国政府提出了耗油为3L/100km的“3升车”计划。传统的化油器等发动机部件虽然有了很大的改进,仍然满足不了排放和油耗两大法规的要求。可见,传统技术已无能为力,只有采用汽油喷射及电子点火等易于应用的电子控制新技术,才能有所突破。 二、电子信息技术的发展推进了汽车技术向集成与智能迈进 汽车技术特别是汽车电子控制技术在世界较发达国家发展迅猛,其先决条件是电子技术和计算机技术的迅猛发展。二十世纪物理学的革命,促使半导体技术的迅速发展,尤其是集成电路(IC)和大规模集成电路(LSI)及超大规模集成电路(VLSI)的发展,使电子元件过渡到了功能块和微型计算机,不仅功能极强,而且价格便宜,可靠性好,结构紧凑,响应敏捷,迅速推动了汽车电控技术的发展。 由于电子信息技术的发展,以及近年来嵌入式系统、局域网CAN(Controller Area Network)和数据总线DB(Data Bus)技术的成熟,汽车电子控制系统的集成成为汽车技术发展的必然趋势。原先单一项目控制的燃油喷射控制、点火控制、排放控制、自动变速控制等,发展成为多功能的集成控制系统。如:发动机的电子控制技术是从控制点火时刻开始的,上世纪九十年代初发展到汽油喷射、点火控制、排放控制等多项内容复合的发动机集中控制系统;上世纪末又将发动机控制、驱动防滑控制系统等复合,成为动力控制系统或牵引控制系统(TCS, Traction Control System)。又如:戴姆勒—克莱斯勒公司(Daimler—Chrysler)

伺服驱动系统设计方案

伺服驱动系统设计方案 伺服电机的原理: 伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。与普通电机一样,交流伺服电机也由定子和转子构成。定子上有两个绕组,即励磁绕组和控制绕组,两个绕组在空间相差90°电角度。伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动控制的u/V/W三相电形成电磁场转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度{线数)。 伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降作用:伺服电机,可使控制速度,位置精度非常准确。 交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上的差异。但是,交流伺服电机必须具备一个性能,就是能克服交流伺服电机的所谓“自转”现象,即无控制信号时,它不应转动,特别是当它已在转动时,如果控制信号消失,它应能立即停止转动。而普通的感应电动机转动起来以后,如控制信号消失,往往仍在继续转动。 交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点: 1、起动转矩大 由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比,有明显的区别。它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度高的特点。

图3 伺服电动机的转矩特性 2、运行范围较宽 如图3所示,较差率S在0到1的范围内伺服电动机都能稳定运转。 3、无自转现象 正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)如图4所示,与普通的单相异步电动机的转矩特性(图中T′-S曲线)不同。这时的合成转矩T是制动转矩,从而使电动机迅速停止运转。 图4 伺服电动机单相运行时的转矩特性 图5是伺服电动机单相运行时的机械特性曲线。负载一定时,控制电压Uc愈高,转速也愈高,在控制电压一定时,负载增加,转速下降。

伺服电机的三种控制方式

选购要点:伺服电机的三种控制方式 伺服电机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以及满足何种运动功能来选择。接下来,松文机电为大家带来伺服电机的三种控制方式。 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(在一个运动控制系统中“上位控制”和“执行机构”是系统中举足轻重的两个组成部分。“执行机构”部分一般不外乎:步进电机,伺服电机,以及直流电机等。它们作为执行机构,带动刀具或工件动作,我们称之为“四肢”;“上位控制”单元的四种方案:单片机系统,专业运动控制PLC,PC+运动控制卡,专用控制系统。“上位控制”是“指挥”执行机构动作的,我们也称之为“大脑”。 随着PC(Personal Computer)的发展和普及,采用PC+运动控制卡作为上位控制将是运动控制系统的一个主要发展趋势。这种方案可充分利用计算机资源,用于运动过程、运动轨迹都比较复杂,且柔性比较强的机器和设备。从用户使用的角度来看,基于PC机的运动控制卡主要是功能上的差别:硬件接口(输入/输出信号的种类、性能)和软件接口(运动控制函数库的功能函数)。按信号类型一般分为:数字卡和模拟卡。数字卡一般用于控制步进电机和伺服电机,模拟卡用于控制模拟式的伺服电机;数字卡可分为步进卡和伺服卡,步进卡的脉冲输出频率一般较低(几百K左右的频率),适用于控制步进电机;伺服卡的脉冲输出频率较高(可达几兆的频率),能够满足对伺服电机的控制。目前随着数字式伺服电机的发展和普及,数字卡逐渐成为运动控制卡的主流。)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

伺服控制技术

机器人的伺服控制 摘要:本文首先简要介绍了伺服系统的发展,以及采用伺服系统所要达到的目的,并简要介绍了交流伺服电机与直流伺服电机的工作原理,分析了他们各自的特点。 关键词:交流伺服电机直流伺服电机伺服 引言 机器人控制器是机器人信息处理和控制的主体, 其设计好坏将决定机器人系统的整体行为和整体性能。机器人的控制与其他机械设备类似,是通过伺服机构进行的,其控制理论也以伺服机构理论作为基础,但这种理论并不能完全适用于机器人的伺服控制,机器人的伺服控制必须是基于数据的软伺服控制。 机器人的控制方式是多种多样的,用于最广的为位置控制,力的控制及由此派生的控制方式。最近几年力与位置的混合控制越来越受人们重视,这是因为机械手的位置有时被任务的几何条件约束,使得机器人控制不得不采用混合控制方案。一个基本的运动控制系统包括:运动控制器、伺服电机、伺服传动机构(亦称为增强器)、反馈设施。 1伺服系统 在运动控制系统中最常见的术语之一为所谓伺服系统。广义的伺服系统是指精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统, 又称随动系统, 它并不一定局限于机械运动。但是在很多情况下, 伺服系统这个术语一般只狭义地应用于利用反馈和误差修正信号对位置及其派生参数如速度和加速度进行控制的场合, 其作用是使输出的机械位移准确地实现输入的位移指令, 达到位置的精确控制和轨迹的准确跟踪。伺服系统的结构组成与其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。采用伺服系统主要是为了达到下面几个目的: ①小功率指令信号去控制大功率负载。 ②在没有机械连接的情况下, 由输入轴控制位于远处的输出轴, 实现远距离同步传动。 ③使输出机械位移精确地执行某控制器的运动指令, 这些指令可以是预先编制的, 也可能是随机产生的。 伺服控制系统由控制基板、伺服驱动装置和机械臂三部分组成。控制基板主要实现各轴电机的控制, 以及提供人机界面、实现与上位机通信、保护驱动装置等功能。伺服系统的模件性和紧凑性为设备制造商和最终用户带来了更大的机器

【精品】汽车电子控制系统概述

第四章汽车电子控制系统概述 第一节汽车电子技术的发展背景 汽车既可作为生产运输的生产用品,又可作为代步、休闲、旅游等消费用品,汽车技术的发展是人类文明史的见证.随着社会、经济的发展,汽车成为人类密不可分的伙伴.当然,汽车的发展也带来了一些负面的影响,如随着汽车保有量的增加,交通条件、安全、环境污染也成了日益严重的问题。汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向。 一、安全、环保和节能推动了汽车技术的发展 汽车的安全性是人类社会的一大祸害,车辆的制动安全性、驱动安全性与行驶安全性是道路交通安全事故的三大主要根源。全世界每年由于交通事故死亡约50万人,排在人类死亡原因的第10位;我国目前每年因交通事故死亡占全国总死亡人数的1。5%,约每年10万人.为此,科技人员从汽车的主动安全性和被动安全性两个方面着手,设计了防滑控制系统、车辆姿态控制系统、智能防撞预警与应急保护系统、碰撞后的保护系统等一系列电子控制装置。 HC和NOx混合在一起,在强烈的阳光照射下,会发生一系列光化学反应,产生臭氧和各种化合物.臭氧(O3)具有很强的氧化性和毒性。1963年美国洛杉矶地区发生了光化学烟雾事件,促使各国对大气污染的重视研究。据统计,城市大气污染物一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)的主要污染源是汽车排气。因此,世界各国都相继制订了日益严格的汽车排放物限制法规。

此外,随着汽车保有量的增加,汽车噪声也是环境保护的重点治理对象。于是,现代轿车普遍装有喷油与点火控制、废气再循环及三元催化等发动机尾气控制装置。人们还在降低机械噪声、隔振、隔音等方面进行了大量的实验与改进工作。 进入二十世纪70年代,全球的石油危机,使汽车节能问题受到世界各国高度重视,汽车耗油量被相应的法规限制,并成为汽车报废的一个主要标志。到二十世纪末,美国政府提出了耗油为3L/100km的“3升车”计划。传统的化油器等发动机部件虽然有了很大的改进,仍然满足不了排放和油耗两大法规的要求。可见,传统技术已无能为力,只有采用汽油喷射及电子点火等易于应用的电子控制新技术,才能有所突破。 二、电子信息技术的发展推进了汽车技术向集成与智能迈进 汽车技术特别是汽车电子控制技术在世界较发达国家发展迅猛,其先决条件是电子技术和计算机技术的迅猛发展。二十世纪物理学的革命,促使半导体技术的迅速发展,尤其是集成电路(IC)和大规模集成电路(LSI)及超大规模集成电路(VLSI)的发展,使电子元件过渡到了功能块和微型计算机,不仅功能极强,而且价格便宜,可靠性好,结构紧凑,响应敏捷,迅速推动了汽车电控技术的发展。 由于电子信息技术的发展,以及近年来嵌入式系统、局域网CAN (ControllerAreaNetwork)和数据总线DB(DataBus)技术的成熟,汽车电子

伺服电机控制方法

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。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。 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

伺服电机控制系统的三种控制方式

伺服电机控制系统的三 种控制方式 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

伺服电机控制系统的三种控制方式 力辉伺服控制系统一般分为三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式。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。?(1)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。? (2)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,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。? 换一种说法是:? 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;如果电机轴负载低于时电机正转,外部负载等于时电机不转,大于时电机反转(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。?应用领域如、印刷机械等等。?

相关文档
最新文档