伺服实训指导书
伺服运动控制---实验2+实验4指导书
实验二 步进电机控制实验[实验目的]1.掌握使用步进电机驱动器控制步进电机的系统设计方法；2.熟悉步进电机驱动器的用法；3.掌握基于步进驱动器的步进电机单轴控制方法。
[实验设备] 1.计算机; 2.台达EH 系列可编程序控制器； 3.步进电机驱动器WD3-007;4.三相步进电机VRDM 3910/50 LWA 。
[实验原理及线路] 1.德国百格拉步进电机驱动器WD3—007如图1所示，驱动器面板说明如下：信号接口：PULSE+ 电机输入控制脉冲信号；DIR+ 电机转动方向控制信号；RESET+ 复位信号，用于封锁输入信号； READY+ 报警信号；PULSE-、DIR-、RESET-和READY-短接公共地；状态指示：RDY 灯亮表示驱动器正常工作；TEMP 灯亮表示驱动器超温； FLT 灯亮表示驱动器故障； 功能选择：MOT.CURR 设置电机相电流；STEP1、STEP2 设置电机每转的步数； CURR.RED 设定半流功能PULSE.SYS 可设置成“脉冲和方向”控制方式； 也可以设置成“正转和反转”控制方式； 功率接口：DC+和DC-接制动电容；U 、V 、W 接电机动力线，PE 是地；L 、N 、PE 接驱动器电源，电源电压是220VAC 输入时，最大电流是3A 。
电源线横截面≥1.5平方毫米，尽量短。
驱动器的L 端和N 端接供电电源，同时要串接一个6.3A 保险丝；PE 为接地。
信号说明:（1）PULSE ：脉冲信号输入端，每一个脉冲的上升沿使电机转动一步。
（2）DIR ：方向信号输入端，如“DIR ”为低电平，电机按顺时针方向旋转；“DIR ”为高电平电机按逆时针方向旋转。
（3）CW ：正转信号，每个脉冲使电机正向转动一步。
（4）CCW ：反转信号，每个脉冲使电机反向转动一步。
（5）RESET ：复位信号，如复位信号为低电平时,输入脉冲信号起作用，如果复位信号为高电平时就禁止任何有效的脉冲，输入信号无效，电机无保持扭矩。
最完整的伺服培训教程
组成。通过控制电机的电枢电流或励磁电流，实现对电机转速和位置的
高精度控制。
02
优点
直流伺服系统具有调速范围宽、低速性能好、控制精度高等优点。同时
，直流电机具有良好的启动、制动和调速性能，适用于对动态响应要求
高的场合。
03
缺点
直流伺服系统需要使用电刷和换向器，维护较为麻烦，且容易产生火花
干扰。此外，直流电机的体积和重量相对较大，限制了其在某些场合的
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22
安装注意事项和步骤说明
A
环境要求
确保安装环境干燥、通风且温度适宜，避免潮 湿、高温和腐蚀性气体对伺服系统的影响。
安装准备
检查伺服电机、驱动器和编码器等部件是 否完好无损，准备好安装所需的工具和材 料。
B
C
安装步骤
按照厂家提供的安装手册，逐步完成伺服电 机与机械设备的连接、驱动器和编码器的接 线以及控制系统的配置等工作。
熟悉伺服驱动器的功能、参数设 置及调试方法。
伺服系统控制策略
学习伺服系统的控制策略，如位 置控制、速度控制、力矩控制等 。
伺服系统基本原理
伺服系统优化与调试
掌握伺服系统的组成、工作原理 及性能指标等基础知识。
掌握伺服系统性能优化、故障排 查及日常维护等技能。
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31
行业应用前景展望
01
替换法
在怀疑某个部件出现故障时，用正常 的部件进行替换，观察故障是否消除 ，以确定故障点。
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仪器检测法
使用专业的检测仪器对伺服系统的各 个部分进行检测，如电压、电流、转 速等参数，以精确定位故障。
逐步排查法
按照伺服系统的组成部分，从电源、 驱动器、电机、传感器等逐一排查， 逐步缩小故障范围。
伺服系统实验指导书要点
实验一数控二维平台实验指导书数控二维平台是数控系统中的基础装置。
不难想象，当人们对数控二维平台配备以不同的第三维方向的设计便可以满足不同场合的需求。
例如，当第三维设计成笔架形式时，就可组成一台绘图仪，当设计成缝纫机头时，就有可能具备电脑提花机的功能；当我们将二维数控平台设计成自动铣床的一部分时，又可以组成一台电脑雕刻机…等等。
本实验的主要目的。
本实验中，我们给数控二维平台配以磁性笔架作为平台运动轨迹的记录装置，从中体验数控二维平台的一些基本功能。
通过实验，我们还将进一步加深对于数控装置和数控系统的认识和理解。
本次实验的任务是：1．认识数控二维平台实验设备的组成。
1．1 数控二维平台实验设备总体上由：机床本体、伺服系统、计算机控制界面、数控装置、测量反馈装置及相关的电气供配电系统组成。
1．2 除机床本体之外，数控二维平台实验设备的伺服系统由两台步进电动机及其驱动器组成。
步进电动机及驱动器的技术参数见说明书：《两相混合式步进电动机细分驱动器SH-20403》一文和图纸：《步进电动机及其驱动器》。
1．3 数控二维平台实验设备的计算机控制界面用VB6.0编写，具体使用和操作方法将在本文的第2小节中介绍。
1．4 在数控二维平台实验设备中，数控装置由以单片机89C51为核心的自制实验板卡StepMotorsDriver1组成，该板卡的具体硬件电路可见图纸：《两维平台步进控制电路》。
1．5 数控二维平台实验设备中提供的测量反馈装置有两种，一种是开关量信号，是由每台机床的X、Y轴两端安装的干簧管开关在磁铁接近时实现的；另一种是由光栅采集的数字量信号，两种装置所采集的信息都要经过单片机处理之后才能实现所要求的功能。
1．6 电气供配电系统的组成线路和工作原理见《两维数控平台电气线路图说明书》。
2．通过实践操作，体验数控二维平台的基本功能。
实验步骤。
2．1 对照实物设备和相关图纸，认识系统的各个功能部分及实现该功能部分的主要元器件。
实验三 伺服控制系统综合实验20101207
实验三伺服控制系统综合实验伺服控制系统综合实验由两部分构成，它们分别为交流电动机变频调速实验和直流伺服电机控制实验。
第一部分：交流电动机变频调速实验一、实验目的了解工业现场的控制过程，掌握通用变频器的原理、工程应用及开发。
二、实验内容1、了解工业现场控制思想及通用变频器的应用；2、控制盘控制变频器；3、I/O接口板控制变频器。
三、实验仪器交流电动机变频调速实验系统ACS 600变频器四、实验原理1、变频调速实验系统（1）ACS 600变频器的控制功能变频器运行的控制信号也叫操作指令，如启动、停止、正转、反转、点动、复位等。
本变频调速系统可采用三种控制方式：本地控制、远程遥控、通过I/O接口板或通讯模块的外部控制。
三种控制方式可通过控制盘的LOC·REM键来选择。
若显示屏上的第一行显示L，表示本地控制；R表示现行状态为控制盘的外部控制；如果显示的是空白格，则为外部控制。
（2）本地控制即通过控制盘上的键盘输入操作指令。
大多数变频器的控制盘都可以取下，安置到操作方便的地方，控制盘和变频器之间用延长线相联接，从而实现了距离较远的控制（3）外部I/O接口控制操作指令通过外接端子来进行控制。
本变频调速实验系统已将外部I/O端子连接到操作面板上，通过操作面板就可以直接控制变频器。
（4）通讯模块控制本变频器还可以由计算机经MODBUS现场总线进行远程控制。
变频器在出厂时，设定的都是键盘操作方式，用户如需要采用其他控制方式，在使用前必须通过功能预置进行选择。
2、频率给定的方式与选择要调节变频器的输出频率，首先应向变频器提供可变频率的信号，即频率给定信号，也称为频率指令信号或频率参考信号的。
所谓给定方式，就是调节变频器输出频率的具体方法，也就是提供给定信号的方式。
（1）控制盘给定方式通过控制盘面板上的键盘进行频率给定。
键盘给定频率的大小通过键盘上的升键(▲键)和降键(▼键)来进行给定。
键盘给定属于数字量给定，精度较高。
液压伺服控制技术课程实验指导书
东北林业大学实验指导书液压伺服控制技术课程常同立2012.01.01实验项目一：小正开口四通滑阀流量——压力特性一、实验目的：四通滑阀流量特性描述了阀芯位移、负载压力和负载流量三个参数的变化关系。
相对较为难理解，采用计算机软件进行数学公式图示化操作加强理解效果。
二、实验内容：小正开口四通滑阀的负载流量公式如下，将其绘制成曲线图。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-<≤-+--≤≤-+---+≤<-+=Ux p x U x p x p x x U p x U q v L v v Lv L v v L v L 11)(1)(1)(11)( 三、实验方法用MA TLAB/Simulink 编写如下程序。
% %%%%%%%%% Draw flow-pressure curves clear all u=0.06;for xv=[[1-u 0.8-u 0.6-u 0.4-u 0.2-u u] [u:-0.03:-1*u] [-1*u -0.2+u -0.4+u -0.6+u -0.8+u -1+u]] if xv >= 0,plps=[-1:0.01:1];if xv-u>=0,ql=(u+xv)*sqrt(1-plps);else ql=(u+xv)*sqrt(1-plps)-(u-xv)*sqrt(1+plps); endplot(plps,ql);hold on else plps=[-1:0.01:1];if u+xv<=0,ql=-1*(u-xv)*sqrt(1+plps); else ql=(u+xv)*sqrt(1-plps)-(u-xv)*sqrt(1+plps); end u-xvplot(plps,ql);hold on end xv; end grid on;ylabel('qL'), xlabel('PL'),%%%%%%%%%%四、实验结果运行计算机程序，观察分析结果。
现代交流伺服系统实验指导书
《现代交流伺服系统》实验指导书舒志兵南京工业大学自动化学院2006.2目录实验一篇 NUT型机电一体化与交流伺服数控机床实验部分 (3)实验一 NUT-I型交流伺服数控机床搜索参考点实验 (10)实验二 NUT型交流伺服机床数控插补实验（平面） (14)实验二 NUT型交流伺服机床数控插补实验（立体） (20)实验三编码器实验 (22)实验四交流伺服电机控制方式及运行特性实验 (27)实验五交流伺服系统的滤波器实验（选做） (31)实验一篇 NUT型机电一体化与交流伺服数控机床实验部分预备知识：数控机床系统简介及机床本体结构认识实验数控机床是一种以数字量作为指令信息形式，通过数字逻辑电路或计算机控制的机床。
它综合运用了机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、计算机、接口、软件编程等多种现代技术，是一个典型的机电一体化产品。
数控机床与一般机床相比具有较强的适应性和广泛的通用性，能获得更高的加工精度和稳定的加工质量，具有较高的生产率，能改善劳动条件，减轻工人的劳动强度，并便于现代化生产管理。
数控机床自从20世纪50年代问世以来，至今已迅速发展到在发达国家的机床工业产值中占大部分的程度，应用范围已从小批生产扩展到大批量生产领域。
一．数控机床的分类1．按工艺特征分类（1）一般数控机床即数控化的通用机床，如数控车床、数控铣床、数控滚齿机、数控线切割机床等等。
（2）加工中心，即配有刀库和自动换刀装置的数控机床。
工件一次装夹能完成多道工序。
（3）多坐标数控机床，一般在5轴以上，机床结构复杂。
用于加工特殊形状复杂零件。
2．按数控装置功能分类（l）点位控制数控机床：机床移动部件获得点位控制，移动中不加工，如数控坐标镗床、钻床、冲床。
（2）点位直线控制数控机床：在点位控制基础上增加直线控制，移动中可以加工，如简易数控车床。
（3）轮廓控制数控机床：实现连续轨迹控制，即控制加工过程每个点的速度和位置。
有各种全功能的数控机床。
《伺服运动控制》课程设计任务书
“伺服运动控制课程设计”任务书一、课程设计目的和要求设计目的：伺服控制课程设计目的在于巩固和深化所学的专业理论，初步培养学生解决实际问题的能力。
通过本课程设计使学生主要掌握以下几方面的内容：1.部分常用检测元件的选择和使用；2.伺服驱动器的使用方法；3.基本控制器的应用；4.能够设计并实现基本伺服运动控制电路；5.基本人机监控界面的设计；6.了解伺服控制的现状和发展趋势。
设计要求：使用伺服电机为驱动装置，以可编程控制器（PLC）或单片机为控制器，配合相应的伺服驱动器，设计并实现基本的伺服运动控制系统。
要求用触摸屏设计监控界面，完成系统的程序编写与调试，并完成设计说明书的编写。
从而达到培养学生工程实践能力和综合运用所学知识的能力。
二、课程设计内容及步骤题目一：基于PLC的伺服电机转速控制系统硬件（软件）设计与实现利用台达DVP40ES00T2系列PLC为控制器，用台达触摸屏DOP-A57BSTD设计人机界面，控制台达ASD-A0421-AB系列伺服驱动器和ECMA-C30604ES伺服电机，实现基本的速度控制，包括正、反转，速度调节，速度读取，能够通过人机界面了解系统原理，随意设定电机速度，实时读取电机运行状态等。
在完成上述基本功能的基础上也可加入其他附加功能。
题目一设计步骤：1.控制系统分析与设计（控制系统原理分析、设备选型、控制方案设计）；2.详细阅读台达DVP40ES00T2系列PLC、台达触摸屏DOP-A57BSTD和台达ASD-A0421-AB系列伺服驱动器的说明书；3.搭建控制系统硬件电路；4.设计触摸屏监控界面；5.设计控制程序；6.系统调试；7.电气控制系统图、系统设计流程图、系统接线图等的绘制（用visio软件）。
题目二：基于单片机的伺服电机转速控制系统硬件（软件）设计与实现将上述设计题目一所要求实现的功能改用单片机做控制器来实现。
题目二设计步骤：1.控制系统分析与设计（控制系统原理分析、设备选型、控制方案设计）；2.详细阅读台达触摸屏DOP-A57BSTD和台达ASD-A0421-AB系列伺服驱动器的说明书，进行单片机选型；3.搭建控制系统硬件电路；4.设计触摸屏监控界面；5.设计控制程序；6.系统调试；7.电气控制系统图、系统设计流程图、系统接线图等的绘制（用visio软件）。
伺服电机实验
实验一异步电机变频调速实验1. 正弦波脉宽调制（SPWM）方式的实验1.1实验目的1）过实验掌握SPWM的基本原理和实现方法2）悉与SPWM控制方式相关的信号波形1.2实验原理所谓正弦波脉宽调制就是把一个正弦波分成等幅而不等了与正弦宽的方波脉冲串，每一个方波的宽度，与其所对应时刻的正弦波的值成正比，这样就产生波等效的等幅矩形脉冲序列波，由于各脉冲的幅值相等，所以逆变器可由恒定的直流电源供电，也就是说，逆变器输出脉冲的幅值就是整流器的输出电压。
当逆变器各开关器件都是在理想状态下工作时，驱动相应开关器件的信号也应与逆变器的输出电压波形相似。
从理论上讲，这一系列脉冲波形的宽度可以严格地用计算方法求得，作为控制逆变器中各开关器件通断的依据。
但较为实用的办法是引用“调制”这一概念，以所期望的波形(在这里是正弦波)作为调制波，而受它调制的信号称为载波。
在SPWM中常用等腰三角波作为载波，因为等腰三角波是上下宽度线性对称变化的波形，当它与任何一个光滑的调制函数曲线相交时，在交点的时刻控制开关器件的通断，即可得到一组等幅而脉冲宽度正比于该调制函数值的矩形脉冲。
1.3 实验设备及仪器1）KR-1系列变频调速实验系统一套。
2）双踪示波器一台。
1.4实验步骤1）接通电源，打开开关。
2）将P07号参数设置为00，选择SPWM控制方式。
将加速度设置到10，按“运行”键，控制电动机运行，观察电动机的加速过程，直至电动机达到稳速运行状态，按照60HZ的频率运行。
3）通过示波器，观察三相正弦波信号（在测试孔1、2、3）。
分别如下4）通过示波器，观察三角波载波信号，并估算其频率（在测试孔5）。
5）通过示波器。
观察SPWM波信号（在测试孔6、7、8、9、10、11）。
6）将频率设定值在0.1HZ—100HZ的范围内不断变化，通过示波器在测试孔1、2、3中观察信号的频率和幅值的关系。
1.5 实验总结2. 六脉冲型电压矢量控制方式的实验2.1实验目的1）通过实验，掌握空间电压矢量控制方式的原理和实现方法。
BDHDE 伺服系统 快速入门指南说明书
BDHDE 伺服系统快速入门指南版本：v1.0.0前言1 简介2 控制板3 电源板4 应用设置5 驱动故障状态 6修订历史记录版权声明© 2020 Servotronix Motion Control Ltd.（高创传动科技开发有限公司）版权所有。
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Windows是Microsoft Corporation（微软公司）的注册商标。
联系信息Servotronix Motion Control Ltd.（高创传动科技开发有限公司）地址：以色列，佩塔提科瓦，Yagia Kapayim大街21C号邮政信箱：49130电话：+972 (3) 927 3800传真：+972 (3) 922 8075网址：技术支持如果您在安装和配置BDHDE驱动器时需要帮助，请联系Servotronix技术支持部门，网址：****************************客户服务Servotronix公司致力于为我公司生产的所有产品提供优质客户服务和支持。
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最完整的伺服培训教程
最完整的伺服培训教程一、教学内容本节课的教学内容来自于小学数学教材的第五章《几何图形》中的第二节——《正方形和长方形》。
本节内容主要介绍了正方形和长方形的定义、性质、计算方法以及它们在实际生活中的应用。
二、教学目标1. 让学生掌握正方形和长方形的定义、性质和计算方法。
2. 培养学生运用几何图形解决实际问题的能力。
3. 培养学生合作学习、积极思考的良好学习习惯。
三、教学难点与重点重点：正方形和长方形的定义、性质和计算方法。
难点：正方形和长方形在实际生活中的应用。
四、教具与学具准备教具：黑板、粉笔、正方形和长方形的模型。
学具：练习本、彩笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察教室里的桌子、黑板等物品，找出正方形和长方形的例子。
2. 概念讲解：讲解正方形和长方形的定义、性质。
3. 例题讲解：用模型展示正方形和长方形的计算方法。
4. 随堂练习：让学生独立完成练习题，巩固所学知识。
5. 应用拓展：让学生分组讨论，找出正方形和长方形在实际生活中的应用。
六、板书设计板书内容：正方形：四条边相等，四个角都是直角。
长方形：对边相等，四个角都是直角。
七、作业设计1. 请用彩笔画出一个正方形和一个长方形。
2. 计算下面图形的面积：正方形：边长 5cm长方形：长 8cm，宽 4cm答案：正方形面积：25cm²长方形面积：32cm²八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课学生对正方形和长方形的定义、性质和计算方法掌握较好，但在实际应用方面还需加强。
2. 拓展延伸：让学生观察家庭中的物品，找出更多正方形和长方形的例子，并尝试运用所学知识解决实际问题。
重点和难点解析一、教学内容细节重点关注1. 正方形的定义：正方形是四条边相等，四个角都是直角的四边形。
2. 长方形的定义：长方形是对边相等，四个角都是直角的四边形。
3. 正方形和长方形的性质：正方形和长方形都是平行四边形，对边相等，对角相等。
4. 正方形和长方形的计算方法：正方形的面积等于边长的平方，长方形的面积等于长乘以宽。
(完整版)三菱伺服培训教程
试运行
常见问题解决方法
在参数设置完成后进行试运行，观察电机 运行是否平稳、准确。
针对调试过程中出现的常见问题，如电机 不转、速度不稳定等，检查接线、参数设 置等方面，逐一排查并解决问题。
编码器原理及应用
04
编码器类型及特点分析
01
增量式编码器
输出脉冲信号，通过计数设备来知道其位置，具有无限 的分辨率。
应用领域
三菱伺服系统广泛应用于机床、自动化设备、机器人、航空 航天等领域，为各种高精度、高速度、高稳定性的控制需求 提供解决方案。
市场需求
随着制造业的转型升级和智能制造的快速发展，伺服系统的 市场需求不断增长。同时，客户对伺服系统的性能、稳定性 、可靠性等方面的要求也越来越高，需要厂商不断提升产品 品质和服务水平。
伺服系统基本原理
掌握伺服系统的构成、工作原理 及性能指标等基础知识。
伺服系统故障诊断与排除
了解伺服系统常见故障类型及原 因，掌握故障诊断与排除的基本 方法。
行业发展趋势分析
智能化发展
随着工业4.0和智能制造的推进 ，伺服系统将更加智能化，实 现自适应、自学习、自优化等
功能。
高精度、高速度
为满足高端装备制造的需求， 伺服系统的精度和速度将不断 提高。
方向检测
通过识别编码器输出的脉 冲的相位来判断电机的旋 转方向。
编码器选型、安装与调试技巧
01
选型技巧
根据实际需求选择合适的编码器类型、分辨率、输出信号等参数。
02
安装技巧
确保编码器安装牢固，避免振动和冲击对其造成影响；正确连接编码器
的电缆，避免接错或接触不良。
03
调试技巧
在调试过程中，要注意观察编码器的输出信号是否正常，检查其与控制
直流伺服电机控制实验指导书
挂箱NMEL-30-YJ-A以及直流伺服电机一只
三、关于点动控制运行
内部指令控制，无需接收上位机指令
四、实验内容
点动控制系统接线方式
图2-1点动（JOG）控制模式标准接线图
点动(JOG)控制模式参数一览
参数代码
参数名称
功能简介
P-4
电机控制模式
选择点动控制模式。(设定值：3)
P-8
上位机接口低6位端子取反控制
VD100=100kHz SPD=2930
VD100=50kHz SPD=1465
P49=2048; P48=1000
VD100=100kHz SPD=3000
VD100=50kHz SPD=1500
7.保存当前的参数设置，然后重启。操作流程如下：
注意事项：如果不保存或备份参数列表，驱动器断电后参数将丢失。
四、实验内容
速度试运行模式系统接线方式：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ速度试运行模式参数一览
参数代码
参数名称
功能简介
P-4
电机控制模式
选择速度试运行控制模式。(设定值：4)
五、实验步骤：
1.将NMEL-30-YJ-A直流伺服挂箱与伺服电机相连接。UVW三相一一对应；连接航空插座线。
2.确认接线无误后，上电。
3.设置参数Pn-4为4（速度试运行模式）
2.确认接线无误后，上电。
3.设置Pn-4为2（设置运行模式为位置控制模式）
4.设置Pn-52为0（设定伺服驱动器接收指令脉冲的类型为指令/方向脉冲型指令）
5.设置Pn-53为0 (设定为0时，电机按方向指令运行；设定为1时，电机按与方向指令相反的方向运行)
6.设置PN48=1000 ; PN49=2048(此2参数为电子齿轮比)当脉冲频率达到100kHz时，电机转速达到3000转/分钟
伺服驱动器实习报告
实习报告：伺服驱动器实习体验一、实习背景随着科技的不断发展，伺服驱动器在工业生产、机器人、自动化等领域发挥着越来越重要的作用。
为了更好地了解伺服驱动器的原理和应用，提高自己的实践能力，我参加了为期一个月的伺服驱动器实习。
二、实习内容实习期间，我主要进行了伺服驱动器的安装、调试、编程和维护等工作。
实习过程中，我深入了解了伺服驱动器的结构、原理、性能和应用，掌握了伺服驱动器的基本操作和故障排除方法。
1. 安装与调试在实习的第一周，我学习了伺服驱动器的安装与调试。
在导师的指导下，我学会了如何正确安装伺服驱动器和电机，如何进行接线和参数设置。
在调试过程中，我了解了伺服驱动器的启动、停止、速度控制、位置控制等功能，并学会了如何通过调整参数来优化系统性能。
2. 编程与应用在实习的第二周，我学习了伺服驱动器的编程与应用。
在导师的帮助下，我掌握了伺服驱动器的基本编程方法，学会了如何实现速度控制、位置控制和力控制等功能。
同时，我还了解了伺服驱动器在机器人、自动化生产线等领域的应用，加深了对伺服驱动器的认识。
3. 故障排除与维护在实习的第三周，我学习了伺服驱动器的故障排除与维护。
通过实际操作，我掌握了伺服驱动器常见故障的诊断方法，学会了如何排除故障并恢复正常运行。
同时，我还了解了伺服驱动器的日常维护方法，提高了伺服驱动器的使用寿命。
4. 综合实践在实习的第四周，我进行了综合实践。
在导师的指导下，我设计了一个简单的自动化控制系统，利用伺服驱动器实现了对一个机械臂的运动控制。
通过这个项目，我将所学知识运用到实际中，提高了自己的实践能力。
三、实习收获通过这次伺服驱动器实习，我收获颇丰。
首先，我深入了解了伺服驱动器的原理和应用，为以后从事相关工作打下了基础。
其次，我学会了伺服驱动器的安装、调试、编程和维护等技能，提高了自己的实践能力。
最后，我认识到了团队协作的重要性，学会了与他人共同解决问题。
四、实习总结这次伺服驱动器实习让我对伺服驱动器有了更深刻的认识，提高了自己的实际操作能力。
伺服实训指导书
第 1 页实训项目一：步进控制系统一、实训目的：练习步进驱动器、步进电机的应用，学会应用PLC 去控制步进电机转动。
二、实训任务：利用 PLC 作为上位机，控制步进电动机按一定的角度旋转。
控制要求：利用PLC 控制步进电动机顺时针转 2 周，停 5 秒，逆时针转1周，停 2 秒，如此循环进行，按下停止按钮，电机马上停止。
三、相关知识：了解步进电机的原理。
了解步进驱动器的原理。
四、实训设备：kinco（2M530）步进驱动器 2 套，步进电机 2 台，FX2N-60MT PLC1 个，万用表、 DC24V 电源。
PLC 编程软件，计算机。
螺丝刀，导线。
五、实训过程：1、画出 PLC、步进驱动器、步进电机之间的接线图，并安图接线。
驱动器控制器步进电机VCC（+DC5V）A+PLS++脉冲信号RA-PLS--B+DIR++R方向信号B-DIR--V+FREE++脱机信号RDC24~48V FREE- -GND图 1-1步进控制系统的接线原理图340欧姆+-图1-2控制信号输入电路注意：如果控制信号电源电压为24V，那么要串联 2K Ω的限流电阻。
2、设置步进电机的细分数。
在本实训中我们设置 4 细分。
DIP开关的正视图如下：ON12 3 4 5 6 78图 1-3 DIP 开关分布图在驱动器的顶部有一个红色的八位 DIP 功能设定开关，可用来设定驱动器的工作方式和工作参数，使用前请务必注意。
表 1-1 DIP 开关的功能开关序号ON 功能OFF 功能特别说明DIP1~DIP4细分设置用细分设置用DIP5静态电流半流静态电流全流DIP6~DIP8输出电流设置输出电流设置用用细分设定表如下：表 1-2 细分设置表DIP DIP为为ON OFFDIP2DIP3DIP4细分细分ON ON ON N/A2OFF ON ON44ON OFF ON85OFF OFF ON1610ON ON OFF3225OFF ON OFF6450ON OFF OFF128100OFF OFF OFF2562003、设置驱动器的输出电流。
伺服基础培训资料全
放大器 力矩指令 +
（不可控制转速）
－
力矩控制
・负载扭矩＞产生扭矩・・马达被动停止 ・负载扭矩＝产生扭矩・・・・停止
Tl
+T Tps
－
0
・负载扭矩＜产生扭矩・・・・马达自行控制停止
产生力矩
负载力矩
Tcmd
+ Vα
16
伺服电机的结构
转子
定子
轴承
刹车
感应器
马达轴
刹车〔可选
转子〔永久磁石
半导体设备
机械加工
机器人
成型机
一般工业设备
医疗器械
20
• 伺服系统之应用 • 数控机床的应用 • 同步能力,快速响应能力,低速稳态控制能力
； • 匹配NC控制器的能力,网络化能力等 • 中高端产品的供应商集中在西门子、Fanuc
等 • 主要是强调轨迹控制和插补控制能力.
21
• 伺服系统之应用 • 包装印刷行业的应用 • 同步控制能力,张力控制,网络化能力等； • 横切功能：飞剪、追剪等； • 电子凸轮功能 • 无轴〔电子轴传动技术,主要技术供应商为德国的博世力士乐、
27
• 案例二：排料
28
感谢聆听！ Thanks
29
知识回顾 Knowledge Review
CNC 插补 指令
位置控制单元
+ -
位置控制调 节器
速度控制单元
+
-
速度控制 调节与驱动
机械执行部件
实际 位置 反馈
实际 速度 反馈
检测与反馈单 元
电机
8
指令信号 〔位置、速度、力矩
伺服马达
数控机床伺服及检测技术实验指导书
6
现代数控机床伺服与检测技术
实验三 步进电动机实验
步进电动机又称脉冲电机，是数字控制系统中的一种重要的执行元件，它是 将电脉冲信号变换成转角或转速的执行电动机，其角位移量与输入电脉冲数成正 比；其转速与电脉冲的频率成正比。在负载能力范围内，这些关系将不受电源电 压、负载、环境、温度等因素的影响，还可在很宽的范围内实现调速，快速启动、 制动和反转。
四、实验原理
4．步进电机； 5．双踪示波器。
步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分 时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常 工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。
步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB）。 步进电机的工作原理如图 1 所示，通常电机的转子为永磁体，当电流流过定 子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子 的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子 也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。 它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电 的顺序，电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电 顺序来控制步进电机的转动。 步进电机旋转方向与内部绕组的通电顺序相关，例如，三相步进电机有如下 三种工作方式： 1．单三拍工作方式，通电顺序为
U1 =U msin ωt
时，副边产生感应电动势
E2 = kU1 = kU m sin ωt
当转子绕组的磁轴与定子绕组的磁轴位置为任意角度θ时，绕组中产生的感 应电动势应为
E2 = kU1 sinθ = kU m sin ωt sinθ
最完整的伺服培训教程合集伺服培训教材
通过采用先进的控制算法和优化设计，伺服系统在高精度数控机床中实现了高速、 高精度的定位和运动控制，满足了复杂零件的加工需求。
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伺服系统的稳定性和可靠性对于高精度数控机床的长期运行至关重要，因此在实际 应用中需要注重伺服系统的维护和保养。
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检测技术
对传感器输出的信号进行 处理和分析，提取有用的 信息。
误差处理
对检测到的误差进行补偿 和校正，提高系统的精度 和稳定性。
11
信号处理与通信技术
信号处理
对输入/输出信号进行滤波、放 大、转换等处理，以满足系统需
求。
通信技术
实现伺服系统与上位机或其他设 备之间的数据传输和信息交换，
2024/1/25
02
确保安装环境干燥、通 风良好，避免潮湿和高 温环境对伺服系统的影 响。
03
按照厂家提供的安装图 纸和说明进行安装，注 意电机轴与负载轴的同 轴度。
25
04
连接电缆时应使用专用 电缆，并确保连接牢固 、可靠。
调试方法及步骤详解
调试前应先进行参数设置，包括电机 参数、驱动器参数和控制参数等。
29
案例二：自动化生产线上的协同作业模式探讨
在自动化生产线上，伺服系统通过与其 他自动化设备（如传感器、执行器等） 的协同作业，实现了生产线的自动化、
智能化和高效化。
2024/1/25
伺服系统在自动化生产线中扮演着关键 的角色，其性能直接影响到生产线的整 体效率和稳定性。因此，在选择和使用 伺服系统时需要充分考虑其性能、可靠
伺服驱动器控制实训
目录第一章SB15伺服驱动器实训模块介绍 (2)、产品概述二、产品特点 (2)三、技术性能 (2)第二章交流伺服电机及驱动器的使用 (3)一、交流伺服电机及驱动器介绍 (3)二、交流伺服电机驱动器及伺服电机的选型 (4)三、交流伺服电机及驱动器的接线 (4)四、控制模式 (6)五、I/O信号说明 (6)六、参数表 (9)七、显示和操作 (9)八、故障处理及报警处理方法 (11)第三章实训项目 (14)实训一交流伺服电机驱动器的参数设置 (14)实训二PLC控制伺服电机的转向和速度 (15)实训三小车综合运行控制 (16)实训四三菱伺服软件控制伺服运行 (20)实训五小车位置控制 (24)第一章SB15伺服驱动器实训模块介绍一、产品概述“SB15伺服驱动器实训模块”是根据《机电一体化技术》、《可编程控制器及其应用》等课程实训教学的需求而研制的，该实训模型由运动小车、滚珠丝杆传动机构、三菱MR-E系列交流伺服电机及伺服驱动器、检测传感器等组成，适合机电一体化、电气工程、自动化等专业实训教学。
二、产品特点“SB15伺服驱动器实训模块”为电机控制及电气实训课程的教学平台，可完成传动控制、键值优化比较行走控制、定向控制、定位控制、加减速控制、点动控制、位置控制等实训内容。
该系统为学生提供一个具有高度完整性、开放性、安全性的实训平台。
通过实际动手操作，加深对伺服电机原理及性能的深入理解，可以使学生对自动控制系统形成一定的认知。
三、技术性能1. 输入电源：单相三线AC220V± 10% 50Hz2. 工作环境：温度-10 C〜40C 相对湿度w 85% (25 C)海拔v 4000m3. 装置容量：v 1.0kVA4. 外形尺寸：680*300*150mm第二章交流伺服电机及驱动器的使用一、交流伺服电机及驱动器介绍交流伺服电动机的结构主要可分为两部分，即定子部分和转子部分。
交流伺服电机的转子有笼型和杯型两种，它的转子电阻都做得比较大，其目的是使转子在转动时产生制动转矩，使其控制绕组不加电压时，能及时制动，防止自转。
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实训项目一：步进控制系统一、实训目的：练习步进驱动器、步进电机的应用，学会应用PLC去控制步进电机转动。
二、实训任务：利用PLC作为上位机，控制步进电动机按一定的角度旋转。
控制要求：利用PLC控制步进电动机顺时针转2周，停5秒，逆时针转1周，停2秒，如此循环进行，按下停止按钮，电机马上停止。
三、相关知识：了解步进电机的原理。
了解步进驱动器的原理。
四、实训设备：kinco（2M530）步进驱动器2套，步进电机2台，FX2N-60MT PLC1个，万用表、DC24V电源。
PLC编程软件，计算机。
螺丝刀，导线。
五、实训过程：1、画出PLC、步进驱动器、步进电机之间的接线图，并安图接线。
图1-1 步进控制系统的接线原理图-+340欧姆图1-2 控制信号输入电路注意：如果控制信号电源电压为24V ，那么要串联2K Ω的限流电阻。
2、设置步进电机的细分数。
在本实训中我们设置4细分。
DIP开关的正视图如下：图1-3 DIP 开关分布图在驱动器的顶部有一个红色的八位DIP 功能设定开关，可用来设定驱动器的工作方式和工作参数，使用前请务必注意。
表1-1 DIP 开关的功能细分设定表如下：表1-2 细分设置表3、设置驱动器的输出电流。
输出相电流如表所示。
因为驱动器可以输出多种电流等级，我们必须设置步进电机的额定电流大约等于步进电机的额定电流。
在本次实训中设置驱动器的输出的电流为2A。
表1-3 驱动器输出电流设置表4、写出PLC控制步进电机的控制程序。
控制要求：按下启动时，电机顺时针转2周，停5秒，然后逆时针转1周，停5秒，循环进行，按下停止按钮，电机马上停止。
写出控制程序并进行调试。
程序调试，观察步进电机是否按所设定的角度运行。
六、注意事项：1、由于实训设备不够，要分组进行，所以第一组接好线后，后面的不要重新接线，只是检查线是否接对，但控制程序可以更改。
2、由于没有成套设备，要现场接线，所以每组进行时要注意用电安全。
七、评分标准。
八、思考题：1、如电机在运行的过程中，如产生误差，因如何消除？2、按下停止按钮时，要求运行完一周才停止，应如何修改控制程序？3、运行完一周，中间没有停止时间，马上就反转，循环运行，看控制精度是否发生变化？3、除了PLC可以作为控制步进电机的上位机，还有那些设备可以作为上位机进行控制？举例说明。
实训项目二伺服系统的速度控制模式运行一、实训目的：伺服控制系统的功能很广，有速度控制模式，转矩控制模式，位置控制模式以及这三种模式的组合模式，本项目练习速度控制模式，通过实训理解速度控制模式下的伺服电机的运行特点。
二、实训任务。
在速度控制模式下，能完成7段调速以及电位器调速。
三、相关知识。
1、理解伺服电机和伺服驱动器的控制原理。
2、理解伺服驱动器的参数设置要求，和每调参数对系统运行情况的影响。
3、速度控制模式的使用场合。
以及速度控制模式的特点。
四、实训设备。
由伺服驱动器MR-J2S-10A、伺服电机HC-MFS13B、DC24V电源、接触器、中间继电器、按钮等组成的实训板。
万用表、螺丝刀等。
五、实训步骤。
1、画出控制系统的原理图并接线。
（1）系统控制主电路（如图2-1）。
(2)系统控制回路(如图2-2).2.设置参数.首先将设置参数 NO.19=000E,然后再设置下表2-1中的参数，设置完毕后，把系统断电，重新启动，则参数有效。
表2-1 速度控制模式要设置的参数图2-1 系统控制主电路图2-2 速度控制模式下控制回路3、开始运行。
通过控制SP1、SP2、SP3、或者电位器VC的电压调整电机运行的速度如表2-2所示。
ST1、ST2控制电机运行的方向及启动和停止。
运行方向如表2-3所示。
表2-2 电机运行速度表表2-3 电机运行方向六、注意事项：1、由于实训设备不够，要分组进行，所以第一组接好线后，后面的不要重新接线，只是检查线是否接对，但运行速度可以改变。
2、由于没有成套设备，要现场接线，因此可能线比较乱，所以每组进行时要注意用电安全。
3、在运行过程中，如听到电机有异常声音，要极时停机检查原因。
对于一些备用参数不允许设置。
七、评分标准八、思考题。
有一控制现场，当接收到一个启动信号时，要求电机以尽量高的速度旋转，但只能转一周，而且都停在一个固定位置上。
电机停止时，又会自动接收到启动信号，如此重复运行。
大概1分钟要求启停150次左右。
设计这一控制系统并调试。
观察电机运行的最高速度能达到多少。
实训项目三伺服系统的转矩控制模式运行一、实训目的：伺服控制系统的功能很广，有速度控制模式，转矩控制模式，位置控制模式以及这三种模式的组合模式，本项目练习转矩控制模式，通过实训理解转矩控制模式下的伺服电机的运行特点。
二、实训任务。
在转矩控制模式下，能完成7段调速以及电位器调速。
三、相关知识。
1、理解伺服电机和伺服驱动器的控制原理。
2、理解伺服驱动器的参数设置要求，和每调参数对系统运行情况的影响。
3、转矩控制模式的使用场合。
以及转矩控制模式的特点。
四、实训设备。
由伺服驱动器MR-J2S-10A、伺服电机HC-MFS13B、DC24V电源、接触器、中间继电器、按钮等组成的实训板。
万用表、螺丝刀等。
五、实训步骤。
1、画出控制系统的原理图并接线。
（1）系统控制主电路（如图3-1）。
(2)系统控制回路(如图3-2).2.设置参数.首先将设置参数 NO.19=000E,然后再设置下表3-1中的参数，设置完毕后，把系统断电，重新启动，则参数有效。
表3-1 速度控制模式要设置的参数图3-1 系统控制主电路图3-2 转矩控制模式下控制回路3、开始运行。
通过控制SP1、SP2、SP3、调整电机运行的最高速度如表3-2所示。
RS1、RS2控制电机运行的方向及启动和停止。
运行方向如表3-3所示。
表3-2 电机运行速度表表3-3 电机运行方向控制表六、注意事项：1、由于实训设备不够，要分组进行，所以第一组接好线后，后面的不要重新接线，只是检查线是否接对，但运行速度可以改变。
2、由于没有成套设备，要现场接线，因此可能线比较乱，所以每组进行时要注意用电安全。
3、在运行过程中，如听到电机有异常声音，要极时停机检查原因。
对于一些备用参数不允许设置。
七、评分标准七、思考题。
有一收卷系统，如卷纸，要求在收卷时纸张所受到的张力保持不变，当收卷到A点时（如图3-3），电机停止。
设计这一控制系统。
图3-3 收卷系统工作示意图实训项目四伺服系统的位置控制模式一、实训目的。
伺服系统是现在定位控制中使用非常广泛的一个系统，和步进系统比较具有控制精度高，转速快，带负载能力强等特点，当然价钱也比步进系统要贵的多。
伺服系统在定位控制中应包含三个方面的设备，一是伺服电机，二是伺服驱动器，三是控制的上位机，控制的上位机可以是PLC，单片机，还可以是专用的定位控制单元或模块，如FX2N-1PG、FX2N-10GM、FX2N-20GM等。
在我们这个实习中，采用PLC作为控制器，重点是学习伺服驱动器的用法，如系统的接线、参数设置、程序调试等。
二、实训任务。
以PLC作为上位机进行控制。
控制要求如图4-1所示，按下启动按钮，电机旋转，拖动工作台从A点开始向右行驶30mm，停2秒，然后向左行驶返回A点，再停2秒，如此循环运行，按下停止按钮，工作台行驶一周后返回A点。
画出控制原理图，设置运行参数，写出控制程序并进行调试。
要求工作台移动的速度要达到10mm/s。
丝杆的螺距为5mm。
图4-1 控制工作台示意图三、相关知识。
1、了解伺服驱动器和伺服电机的工作原理。
2、了解伺服驱动器在位置控制模式中参数的设置和影响控制精度的因素。
3、了解伺服驱动器“电子齿轮”的概念和计算方法。
四、实训设备。
由伺服驱动器MR-J2S-10A、伺服电机HC-MFS13B、DC24V电源、接触器、中间继电器、按钮等组成的实训板。
FX2N-64MT的PLC 万用表、螺丝刀等。
五、实训步骤。
1、画出控制系统的原理图并接线。
（1）系统控制主电路（如图4-2）。
图4－2 系统控制主电路(2)系统控制回路(如图4-3).图4-3 系统控制回路2.设置参数.首先将设置参数 NO.19=000E,然后再设置下表4-1中的参数，设置完毕后，把系统断电，重新启动，则参数有效。
表4-1 位置控制模式要设置的参数3、写出控制程序。
根据控制要求，工作台从A点移到B点，电机转6周，因此PLC要发出30000个脉冲，工作台移动的速度要达到10mm/s，则产生脉冲的频率为10000Hz。
X0为启动信号，X1为停止信号，脉冲从Y0输出，Y1为控制方向。
因此控制梯形图如下。
4、启动运行。
观测电机的运行情况，每次转动时是否转6周，停止位置是否和启动位置重叠。
六、注意事项：1、由于实训设备不够，要分组进行，所以第一组接好线后，后面的不要重新接线，只是检查线是否接对，但运行速度、转动的周数可以改变。
2、由于没有成套设备，要现场接线，因此可能线比较乱，所以每组进行时要注意用电安全。
3、在运行过程中，如听到电机有异常声音，要极时停机检查原因。
对于一些备用参数不允许设置。
4、为了检查电机运行是否准确，在电机的轴上贴上划线线的标签，从而判断电机电机是否准确定位。
七、思考题。
1、在电机往返运行中，取消中间的停止时间，看是否会影响控制的精度，如产生较大的误差，应如何消除？2、如何用一个PLC控制两个或多个伺服电机同步运行，也即当主电机速度改变时，其它电机也跟着同步运行。
设计控制方案并调试运行。