关于伺服的三种控制方式

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伺服驱动器工作原理和控制方式

伺服驱动器工作原理和控制方式

伺服驱动器的基本功能是电动机驱动和信号反馈。

现在多数伺服驱动器具有独立的控制系统,一般采用数字信号处理器、高性能单片机、FPGA等作为主控芯片。

控制系统输出的信号为数字信号,并且信号的电流较小,不能直接驱动电动机运动。

伺服驱动器还需要将数字信号转换为模拟信号,并且进行放大来驱动电动机运动。

伺服驱动器内部集成了主控系统电路、基于功率器件组成的驱动电路、电流采集电路、霍尔传感器采集电路,以及过电压、过电流、温度检测等保护电路。

伺服驱动器工作原理和控制方式伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。

功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入了软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。

伺服驱动器工作原理和控制方式首先功率驱动单元通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。

经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动交流伺服电机。

功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程,整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。

一般伺服都有三种控制方式:位置控制方式、转矩控制方式、速度控制方式。

1、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。

2、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,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手里有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如绕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。

交流伺服电动机的原理及三种转速控制方式

交流伺服电动机的原理及三种转速控制方式

交流伺服电动机的原理及三种转速控制方式交流伺服电机的定子装有三相对称的绕组,而转子是永久磁极。

当定子的绕组中通过三相电源后,定子与转子之间必然产生一个旋转场。

这个旋转磁场的转速称为同步转速。

电机的转速也就是磁场的转速。

由于转子有磁极,所以在极低频率下也能旋转运行。

所以它比异步电机的调速范围更宽。

而与直流伺服电机相比,它没有机械换向器,特别是它没有了碳刷,完全排除了换向时产生火花对机槭造成的磨损,另外交流伺服电机自带一个编码器。

可以随时将电机运行的情况“报告”给驱动器,驱动器又根据得到的11报告"更精确的控制电机的运行。

由此可见交流伺服电机优点确实很多。

可是技术含量也高了,价格也高了。

最重要是对交流伺服电机的调试技术提高了。

也就是电机虽好,如果调试不好一样是问题多多。

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H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(或称执行电动机)是自动控制系统和计算装置中广泛应用的一种执行元件。

其作用为把接受的电信号转换为电动机转轴的角位移或角速度,按电流种类的不同,伺服电动机可分为直流和交流两大类。

下面简单介绍交流伺服电动机有以下三种转速控制方式:(1)幅值控制控制电流与励磁电流的相位差保持90°不变,改变控制电压的大小。

(2)相位控制控制电压与励磁电压的大小,保持额定值不变,改变控制电压的相位。

(3)幅值一相位控制同时改变控制电压幅值和相位.交流伺服电动机转轴的转向随控制电压相位的反相而改变。

松下伺服驱动器速度模式和位置模式的区别

松下伺服驱动器速度模式和位置模式的区别

松下伺服驱动器速度模式和位置模式的区别2008-05-16 20:39:10| 分类:默认分类|字号订阅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。

一、速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。

二、位置控制是通过发脉冲(数字量)来控制的。

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。

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,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。

应用领域如数控机床、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,增加了整个系统的定位精度。

伺服电机的三种控制方式有哪些

伺服电机的三种控制方式有哪些

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。

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。

两相伺服电动机的控制方式

两相伺服电动机的控制方式

两相伺服电动机的控制方式
两相伺服电动机的控制方式主要有以下几种:
1. 位置控制:通过反馈装置(如编码器或霍尔传感器)检测电机的实际位置,并与给定的位置指令进行比较,然后根据误差信号调整电机的转速和转向,使其精确地达到目标位置。

2. 速度控制:根据给定的速度指令,调整电机的转速。

速度控制可以是开环控制,也可以是闭环控制,闭环控制通常使用测速发电机或编码器等反馈装置来检测电机的实际转速,并进行比较和调整。

3. 转矩控制:通过控制电机的转矩来实现对负载的精确控制。

转矩控制常用于需要对负载进行精密调节的应用,如张力控制、扭矩限制等。

4. 脉冲控制:两相伺服电动机可以接收脉冲信号进行控制。

控制系统发送一定频率和数量的脉冲给电机驱动器,驱动器根据脉冲的频率和数量来控制电机的转速和转向。

5. 模拟量控制:使用模拟信号(如电压或电流)来控制电机的转速、转矩或位置。

模拟量控制可以提供更平滑的控制效果,但通常需要更复杂的控制电路。

6. 通信控制:现代的两相伺服电动机可以通过各种通信接口(如串口、以太网等)与上位控制器进行通信,实现更高级的控制功能,如参数设置、故障诊断、远程控制等。

这些控制方式可以单独使用,也可以结合使用,以满足不同的应用需求。

在实际应用中,选择合适的控制方式需要考虑到被控对象的特性、控制要求、系统成本等因素。

简述交流伺服电动机的三种控制方式

简述交流伺服电动机的三种控制方式

简述交流伺服电动机的三种控制方式
交流伺服电动机是由电机、伺服控制器和安装框架组成的自动化系统,具有较高的精度、稳定性和可靠性,可以在特定位置和速度下完成一
定操作要求。

因此,交流伺服电动机具有广泛的应用前景,尤其在冶金、石油、食品、印刷、塑料、机械制造等领域被广泛应用。

当然,
要实现这种操作要求,必须进行有效的控制。

一般来说,交流伺服电动机的控制分为三种,包括手动控制、模拟控
制和数字控制。

其中,手动控制是最常用的控制方式,它基于一定操
作方式,例如调整开关,来实现对电动机的控制,它实现起来比较简单,但是操作者的熟练程度会影响交流伺服电动机的控制效果。

模拟控制是采用电源来控制电动机行走,它采用外部模拟输入模拟信
号控制电动机的旋转,其优势在于控制精度高,而且可以根据实际情
况对电动机的控制信号进行微调,实现更加精确的控制。

数字控制是目前也采用最多的一种控制,其原理是利用微处理器和数
字模块进行数字控制,通过输入不同的控制信号,实现电动机的控制,它具有控制精度高、操作灵活、可诊断等优点,可以根据实际需求对
电动机进行控制。

总之,交流伺服电动机的控制方式可以根据具体的应用需求,灵活的
进行选择。

不同的控制方式具有不一样的优势和缺点,应根据实际情
况进行选择,以确保电动机的正常工作与操作要求的实现。

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)。

伺服电机的三种控制方法

伺服电机的三种控制方法

伺服电机的三种控制方法伺服电机是一种可以对位置、速度和力矩进行准确控制的电机。

它具有以下几种控制方法,分别是位置控制、速度控制和力矩控制。

一、位置控制位置控制是指通过对伺服电机施加电压信号,使其能够准确地达到所需的位置。

常见的位置控制方法有以下三种:1.开环位置控制:开环位置控制是最简单的位置控制方法之一、它通过事先设定好的指令信号,控制伺服电机的运动到达预定的位置。

但由于无法准确感知位置误差,因此容易受到负载变动、摩擦力等因素的影响,导致控制精度较低。

2.简单闭环位置控制:简单闭环位置控制是在开环控制的基础上,增加了位置反馈信息来实现更精确的位置控制。

闭环控制使用编码器或位置传感器等设备来实时感知伺服电机的位置,并与设定的指令信号进行比较,控制电机的转动,减小位置误差。

但简单闭环位置控制无法考虑到负载变化对位置控制的影响。

3.PID闭环位置控制:PID闭环位置控制是在简单闭环控制的基础上,增加了比例、积分和微分控制来进一步提高位置控制精度。

PID控制器根据伺服电机的位置误差、变化速率和累计偏差,调整电机驱动器的输出信号,以实现位置的精确控制。

PID控制器通常调整PID参数,以逐步减小位置误差,使得伺服电机能够快速且准确地达到所需位置。

二、速度控制速度控制是指通过对伺服电机施加电压信号,使其能够达到预设的速度。

常见的速度控制方法有以下几种:1.矢量控制:矢量控制是一种通过使用矢量变量来控制电机的速度和方向的方法。

它可以实现电机的快速启动、减速和正反转,并具有良好的动态响应性能。

矢量控制通常需要精确的位置反馈或速度反馈信号,并使用PI控制器来调整速度误差和电机转矩。

2.开环速度控制:开环速度控制是在没有速度反馈信号的情况下,通过一个开环速度控制器来控制电机的转速。

开环速度控制通常使用一个指令信号,在不考虑负载变化的情况下提供固定转速。

由于没有速度反馈信号,开环速度控制容易受到负载变化和负载扰动的影响,控制精度较低。

(完整word版)伺服控制的三种模式

(完整word版)伺服控制的三种模式

伺服控制的三种模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,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,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:运动伺服一般都是三环控制系统,从内到外依次是电流环速度环位置环。

1、首先电流环:电流环的输入是速度环PID调节后的那个输出,我们称为“电流环给定”吧,然后呢就是电流环的这个给定和“电流环的反馈”值进行比较后的差值在电流环内做PID调节输出给电机,“电流环的输出”就是电机的每相的相电流,“电流环的反馈”不是编码器的反馈而是在驱动器内部安装在每相的霍尔元件(磁场感应变为电流电压信号)反馈给电流环的。

伺服控制的三种模式

伺服控制的三种模式

伺服控制的三种模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,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,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:运动伺服一般都是三环控制系统,从内到外依次是电流环速度环位置环。

1、首先电流环:电流环的输入是速度环PID调节后的那个输出,我们称为“电流环给定”吧,然后呢就是电流环的这个给定和“电流环的反馈”值进行比较后的差值在电流环内做PID调节输出给电机,“电流环的输出”就是电机的每相的相电流,“电流环的反馈”不是编码器的反馈而是在驱动器内部安装在每相的霍尔元件(磁场感应变为电流电压信号)反馈给电流环的。

伺服驱动器的工作原理及其控制方式

伺服驱动器的工作原理及其控制方式

伺服驱动器的工作原理及其控制方式伺服驱动器(servo drives)又称为伺服控制器、伺服放大器,是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于高精度的定位系统。

一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制,实现高精度的传动系统定位,目前是传动技术的高端产品。

目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。

功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。

功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。

经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。

功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。

整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。

随着伺服系统的大规模应用,伺服驱动器使用、伺服驱动器调试、伺服驱动器维修都是伺服驱动器在当今比较重要的技术课题,越来越多工控技术服务商对伺服驱动器进行了技术深层次研究。

伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。

尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。

当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。

该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。

一般伺服都有三种控制方式:位置控制方式、转矩控制方式、速度控制方式。

伺服驱动器工作原理和控制方式

伺服驱动器工作原理和控制方式

伺服驱动器工作原理和控制方式伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。

功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入了软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。

首先功率驱动单元通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。

经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM 电压型逆变器变频来驱动交流伺服电机。

功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程,整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。

一般伺服都有三种控制方式:位置控制方式、转矩控制方式、速度控制方式。

1、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。

2、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,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手里有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如绕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。

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,增加了整个系统的定位精度。

伺服驱动器的控制方式

伺服驱动器的控制方式

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
伺服驱动器的控制方式
【中国技术前沿】一般伺服都有三种控制方式:位置控制方式、转矩控制方式、速度控制方式。

伺服驱动器的控制方式
1、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。

2、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,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手里有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如
绕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。

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。

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。

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伺服电机同步控制方案

伺服电机同步控制方案

伺服电机同步控制方案主要包括以下几个方面:1. 编码器反馈系统定位:使用高精度的绝对式编码器来反馈伺服电机的位置和速度。

这种编码器可以直接产生数字信号,使得伺服电机可以直接读取精确的位置信息,而不需要使用复杂的转换电路。

这种反馈方式适用于对定位精度要求较高的应用场景。

2. 主从控制:在这种方式下,多个伺服电机只需要各自配置一套控制器,通过主从控制的方式实现同步运行。

主控制器负责控制整个系统的运行,而从控制器则根据主控制器的指令调整自身的运行状态。

这种方式适用于对同步精度要求一般,但需要降低系统成本的场景。

3. 通信控制:这种方式下,多个伺服电机通过通信接口进行同步控制。

通过以太网、串行通信等方式,各个伺服电机可以接收同一控制信号,从而实现同步运行。

这种方式适用于对同步精度要求较高,需要实现远程控制和网络管理的场景。

在具体实现方案中,我们可以采取以下步骤:1. 确定伺服电机的型号和数量,选择合适的编码器和控制器。

2. 根据应用需求,确定同步精度和响应时间等参数。

3. 配置编码器,使其能够准确反馈电机的位置和速度。

4. 将编码器信号接入伺服控制器,实现电机的速度和位置控制。

5. 根据主从控制或通信控制的方式,实现多个电机的同步运行。

6. 进行系统调试和测试,确保各个电机的同步精度和稳定性。

在实施过程中,需要注意以下几点:1. 编码器的精度和稳定性直接影响电机的定位精度和同步精度,因此需要选择高精度、稳定的编码器。

2. 在主从控制或通信控制方式下,需要确保各个控制器之间的通信稳定、可靠,避免出现通信故障导致同步失真。

3. 在调试和测试过程中,需要不断调整控制参数,优化系统的同步性能。

综上所述,伺服电机同步控制方案可以根据具体应用需求选择合适的反馈系统和控制方式。

在实施过程中,需要注意编码器的选择、控制器配置、通信稳定性和调试测试等方面的问题。

通过合理配置和控制参数,可以获得较高的同步精度和稳定性,满足各种应用场景的需求。

交流伺服电机控制方法有哪几种,解释各种原理

交流伺服电机控制方法有哪几种,解释各种原理

交流伺服电机控制方法有哪几种,解释各种原理在伺服控制系统中,采用不同的方法去控制交流伺服电机,以实现精确的位置控制,速度控制和力矩控制。

下面将介绍几种常见的交流伺服电机控制方法及其原理:1. 位置控制方法在位置控制中,通过控制电机的位置来实现目标位置的准确匹配。

常见的位置控制方法包括开环控制和闭环控制。

开环控制开环控制是最简单的控制方式,基于开环模型,通过给定的速度或位置指令直接驱动电机。

但由于外部干扰和负载变化,开环控制容易出现误差累积,难以实现高精度控制。

闭环控制闭环控制采用反馈机制,通过传感器实时监测电机位置并与设定值进行比较,根据误差信号调整控制信号。

闭环控制能够实现更高的控制精度和稳定性。

2. 速度控制方法速度控制是调节电机输出转速的控制方法,对于一些需要精确速度调节的场合很重要。

磁场定向控制磁场定向控制是一种基于电流的控制方法,在这种方法中,通过调节电机定子绕组中的电流,控制转子的磁场定向,进而实现精确的速度控制。

矢量控制矢量控制是一种通过调节电机转子磁场的矢量方向和大小来控制电机速度的方法。

通过计算出恰当的电流矢量,可以精确地控制电机转速,并且可以在不同转矩下实现高效的控制。

3. 力矩控制方法力矩控制是通过调节电机输出的转矩来实现对负载的精确控制。

直接扭矩控制直接扭矩控制是通过控制电机的磁矢量,直接控制电机的输出扭矩。

通过在电机控制器中对电流和电压进行调节,可以实现对电机扭矩的精确控制。

非线性控制非线性控制方法更适用于复杂负载下的力矩控制,通过捕捉电机与负载之间的动态关系,采用非线性控制算法,进而实现对力矩的精确控制。

以上是几种常见的交流伺服电机控制方法及其原理,不同的控制方法适用于不同的场合,选择合适的控制方法可以有效提高系统性能和稳定性。

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关于伺服的三种控制方式
简介: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。

想知道的就是这三种控制方式具体根据什么来选择的? 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 ...
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。

想知道的就是这三种控制方式具体根据什么来选择的? 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。

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。

应用领域如数控机床、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,增加了整个系统的定位精度。

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