交流伺服控制系统的三种控制方式

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。

交流伺服电机与普通电机区别

交流伺服电机与普通电机区别交流伺服电机与普通电机有很多区别：1、根据电机的不同应用领域，电机的种类很多，交流伺服电机属于控制类电机。

伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。

伺服电机的构造与普通电机是有区别的，带编码器反馈闭环控制，能满足快速响应和准确定位。

现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服，这种电机受工艺限制，很难做到很大的功率，十几Kw以上的同步伺服电机价格很贵，在这样的现场应用，多采用交流异步伺服电机，往往采用变频器驱动。

2、电机的材料、结构和加工工艺，交流伺服电机要远远高于变频器驱动的交流电机（一般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机）。

就是说当伺服驱动器输出电流、电压、频率变化很快时，伺服电机能产生响应的动作变化，响应特性和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流电机。

当然不是说变频器输出不了变化那么快的电源信号，而是电机本身就反应不了，所以在变频器的内部算法设定时为了保护电机做了相应的过载设定。

3、交流电机一般分为同步和异步电机：（1）、交流同步电机：就是转子是由永磁材料构成，所以转动后，随着电机的定子旋转磁场的变化，转子也做响应频率的速度变化，而且转子速度=定子速度，所以称“同步”。

（2）、交流异步电机：转子由感应线圈和材料构成。

转动后，定子产生旋转磁场，磁场切割定子的感应线圈，转子线圈产生感应电流，进而转子产生感应磁场，感应磁场追随定子旋转磁场的变化，但转子的磁场变化永远小于定子的变化，一旦等于就没有变化的磁场切割转子的感应线圈，转子线圈中也就没有了感应电流，转子磁场消失，转子失速又与定子产生速度差又重新获得感应电流。

所以在交流异步电机里有个关键的参数是转差率就是转子与定子的速度差的比率。

（3）、对应交流同步和异步电机，变频器就有相应的同步变频器和异步变频器，伺服电机也有交流同步伺服和交流异步伺服。

当然变频器里交流异步变频常见，伺服则交流同步伺服常见。

4、交流伺服电机与普通电机还有很多区别，可以参考一下《电机学》方面的书籍；普通电机通常功率很大，尤其是启动电流很大，伺服驱动器的电流容量不能满足要求。

伺服使用

图2-13 清除异常警报操作
4）TSTA-15C交流伺服驱动器重要参数设置（以本装置配套驱动器、电机及其接线为准）。
参数号
参数说明
参数设置
Cn001
控制模式选择：
0 转矩控制
1 速度控制
2 位置控制(外部脉冲命令)
3 位置/速度控制切换
4 速度/转矩控制切换
5 位置/转矩控制切换
6 位置控制(内部位置命令)
图2-22 东元电机结构如图
在伺服电机安装时可水平安装也可以垂直安装，但在安装时一定要注意：
1、水平安装：为避免水、油等液体自电机出线端流入电机内部，请将电缆出口置于下方。
2、垂直安装：若电机轴朝上安装且附有减速机时，须注意并防止减速机内的油渍经由电机轴心，渗入电机内部。
3、轴心的伸出量需充分，若伸出量不足时将容易使电机运动时产生振动。
1
Cn002.1
接点辅助功能—输入接点CCWL和CWL功能选择：
0：由输入接点CCWL和CWL控制CCW和CW驱动禁止。
1：不使用输入接点CCWL和CWL控制CCW和CW驱动禁止，忽略CCW和CW驱动禁止功能。
1
Cn005
编码器信号分周输出：
分周处理表示将马达的编码器旋转一转所出现的脉波信号个数转换成Cn005预设的脉波信号个数。
4、安装及拆卸电机时，请勿用榔头敲击电机，否则容易造成电机轴心及后方编码器损坏。
随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用全数字式交流伺服电机作为执行电动机。在控制方式上用脉冲串和方向信号实现。
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。

交流伺服电机的工作方式

交流伺服电机的工作方式交流伺服电机是一种能够实现精确控制的电机，它通过控制电机的电流和电压来实现精确的位置、速度和力控制。

在工业自动化、机器人、数控机床等领域，交流伺服电机已经成为不可或缺的重要组成部分。

下面将详细介绍交流伺服电机的工作方式。

1. 交流伺服电机的基本工作原理交流伺服电机的基本工作原理是利用电机的转子位置反馈信号来控制电机的转速和位置。

交流伺服电机的转子上装有编码器或霍尔传感器，能够实时反馈电机的转子位置信息。

控制器通过读取这些反馈信号，计算出电机的实际位置和速度，并与期望位置和速度进行比较，通过调节电机的电流和电压来实现精确的位置和速度控制。

2. 交流伺服电机的控制系统交流伺服电机的控制系统主要由三部分组成：控制器、电机和反馈装置。

控制器是控制电机运动的核心部分，它通过读取反馈信号，计算出电机的实际位置和速度，并与期望位置和速度进行比较，通过调节电机的电流和电压来实现精确的位置和速度控制。

电机是执行机构，它将控制器输出的电流信号转换为机械运动。

反馈装置是用来检测电机实际位置和速度的设备，它能够实时反馈电机的转子位置信息，提供给控制器进行计算。

3. 交流伺服电机的控制方式交流伺服电机的控制方式主要有位置控制、速度控制和力控制三种。

位置控制是指控制电机到达指定位置的控制方式，通过读取反馈信号，计算出电机的实际位置和期望位置之间的误差，通过调节电机的电流和电压来实现精确的位置控制。

速度控制是指控制电机达到指定速度的控制方式，通过读取反馈信号，计算出电机的实际速度和期望速度之间的误差，通过调节电机的电流和电压来实现精确的速度控制。

力控制是指控制电机施加指定力的控制方式，通过读取反馈信号，计算出电机施加的实际力和期望力之间的误差，通过调节电机的电流和电压来实现精确的力控制。

4. 交流伺服电机的优点交流伺服电机具有精度高、响应快、动态性能好、负载能力强等优点。

它能够实现高精度的位置、速度和力控制，适用于各种工业自动化、机器人、数控机床等领域。

交流伺服电机的控制研究

交流伺服电机的控制研究摘要：随着科学技术的不断发展和计算机技术的不断进步，以及现代控制理论的不断创新，交流伺服系统作为现代主力驱动设备，在机器人、数控机床和航空航天等领域发挥着越来越重要的作用，是现代化工业生产不可或缺的一部分。

因此对于电机控制的要求也越来越严格和多样。

本文以交流伺服电机的控制为题，简单介绍几种电机控制的方法。

关键词：交流伺服电机；矢量控制；永磁同步电机；直接转矩控制0 前言交流伺服电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[1]。

20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。

交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。

90年代以后，世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。

交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。

1 交流伺服系统的现状与发展方向1.1 交流伺服控制系统的现状伺服控制系统虽然应用已久，大量应用于结构简单的直流电机，在结构复杂的交流电机应用中还无法达到人们理想的效果，使得应用受到限制。

由于直流电机控制简单，长期应用于各种领域。

直到年，德国西门子工程师提出了矢量控制方法，将交流电机解耦后再控制，使交流电机能够和直流电机的控制性能有极高的相似之处，解决了长期阻碍交流电机发展的控制问题。

交流电机冰开始广泛在伺服控制领域应用起来，未来必将取代直流电机，在伺服控制领域中占主导地位。

由于各项相关技术理论的进一步完善，应用不断深入，验证了交流伺服系统的稳定性。

发达国家的电器公司在伺服控制领域，直流电机已经由交流电机完全代替。

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。

伺服电动缸的三种控制形式

伺服电动缸的三种控制形式伺服电动缸中的伺服电机三种控制方式。

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。

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。

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。

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。

伺服控制系统的4种控制方式

伺服控制系统的4 种控制方式导语：伺服控制系统的3 种控制方式，速度控制和转矩控制，位置控制。

伺服控制系统的3 种控制方式，速度控制和转矩控制，位置控制基础知识一、伺服系统组成(自上而下)控制器：plc，变频器，运动控制卡等其他控制设备，也称为上位机；伺服驱动器：沟通上位机和伺服机电，作用类似于变频器作用于普通交流马达。

伺服机电：执行设备，接受来自驱动器的控制信号；机械设备：将伺服机电的圆周运动(或者直线机电的直线运动)转换成所需要的运动形式；各类传感器和继电器：检测工业控制环境下的各种信号送给上位机或者驱动器做为某些动作的判断标准。

二、伺服控制方式三种控制方式：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摹拟量来控制的，位置控制是通过发脉冲来控制的。

▶如果您对机电的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，固然是用转矩模式。

▶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，用速度或者位置模式比较好。

▶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，需要实时对机电进行调整。

如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC，或者低端运动控制器)，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，这普通只是高端专用控制器才干这么做。

普通说驱动器控制的好坏，有个比较直观的比较方式，叫响应带宽。

当转矩控制或者速度控制时，通过脉冲发生器给它一个方波信号，使机电不断的正转、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，此时频率的高低，就能说明控制的好坏了，普通电流环能做到1000HZ 以上，而速度环只能做到几十赫兹。

交流伺服系统的主要控制策略

交流伺服系统的主要控制策略【摘要】本文介绍了一些交流伺服系统中常用的控制策略，如矢量控制、直接转矩控制、滑模变结构控制、非线性控制、模糊控制理论和神经网络控制、PID控制、复合控制，并提出了基于GA-BP的PID复合控制方法。

【关键词】控制策略复合控制GA-BP在交流伺服系统的控制中，高效的控制策略不仅可以弥补机械结构设计中的缺陷，而且能够很好的提高系统的各项性能。

高性能的交流伺服系统的控制策略的要求可以总结为：不仅能够使系统能够进行快速的动态响应，且具有高的动、静态精度，且系统要对内外部参数的变化和干扰不敏感[1]。

交流伺服系统的重要组成部分就是交流电动机，故对交流伺服系统的控制策略的研究有时候也可认为是对交流电机控制理论和策略的研究。

1 矢量控制理论在上个世纪的70年代，德国科学家（西门子公司）F.Blaschke提出了电动机矢量控制方法。

基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，以转子磁链为参考坐标，根据磁场定向原理将定子电流分解成相互正交的两个分量，同时控制两分量间的幅值和相位，然后分别独立控制，故可以将将一台三相异步电机等效为直流电机来控制，获得与直流调速系统同样的静、动态性能，此控制策略已经非常成熟，广泛地应用在siemens，AB，GE，Fuji等国际化大公司变频器上，形成了产品的商业化[2]。

但矢量控制系统结构复杂，计算量大，系统性能会受到电动机参数变化的影响。

2 直接转矩控制理论矢量控制的缺点是过于理论化，实际应用中要进行大量复杂的坐标变换，对数学的要求较高，很难保证完全解耦。

故20世纪80年代中期，Depenbrock教授（德国）根据矢量控制的缺点，提出了直接转矩控制理论不用对定子中流过的电流进行解耦，不用进行矢量变换的复杂的科学计算，控制器的结构简单易用。

直接转矩理论利用空间矢量、定子磁场定向的分析方法，把电机和逆变器看成一个整体，把转矩检测值与转矩给定值作比较，容差的大小由频率调节器来控制，产生PWM脉宽调制信号，采用空间电压的矢量分析方法在定子坐标系中进行磁通和转矩的计算，通过跟踪型PWM逆变器的开关状态直接控制转矩。

(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（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。

高级技师第二部分复习题及答案

第二部分交直流调速系统一、判断题1．比例积分调节器，其比例调节作用，可以使得系统动态响应速度较快；而其积分调节作用，又使得系统基本上无静差。

( )2．调速系统采用比例积分调节器，兼顾了实现无静差和快速性的要求，解决了静态和动态对放大倍数要求的矛盾。

( )3.当比例积分测节器的输入电压△U=0时，共输出电压也为0。

( )4.双闭环直流自动测速系统包括电流环和转速环。

电流环为外环，转速环为内环，两环是串联的，又称双环串级调速。

( )5．由于双闭环调速系统的堵转电流与转折电流相差很小，因此系统具有比较理想的“挖土机特性”。

( )6．双闭环调速系统启动过程中，电流调节器始终处于调节状态，而转速调节器在启动过程的初、中期处于饱和状态，后期处于调节状态。

7．双闭环调速系统启动过程中，在恒流升速阶段，电流调节器处于饱和状态。

8．为了限制双闭环调速系统启动时的过电流，可以采用过电流继电器或快速熔断器来保护主电路的晶闸管。

( )9．可逆调速系统主电路的电抗器是均衡电抗器，用来限制脉动电流。

( )10．在两组晶闸管变流器反并联可逆电路中，必须严格控制正、反组晶闸管变流器的工作状态，否则就可能产生环流。

( )10．可逆调速系统正组整流装置运行时，反组整流待逆变，并且让其输出电压U dof =U dot ，于是电路中没有环流。

( )12．采用两组晶闸管组成的可逆系统中，消除直流平均环流的条件是α≤β。

( )13．在逻辑无环流调速系统中，必须有逻辑无环流装置DLC 来控制两组脉冲的封锁和开放。

当切换指令发出后，DLC 便立即封锁原导通组脉冲，同时开放另一组脉冲，实现正、反组晶闸管的切换，因而这种系统是无环流的。

( )14.两组晶闸管变流器反并联可逆调速系统中，当控制电压U c =0时，两组触发装置的控制角的零位αfo 和βro 均整定为30°。

( )15．只要给定信号极性发生改变，逻辑控制器DLC就可以发出切换指令。

交流伺服电机的控制方式

交流伺服电机的控制方式
交流伺服电动机有三种控制方式，分别是幅值控制、相位控制和幅相控制。

1.幅值控制：保持控制电压与励磁电压的相位差为90度，只改变控制电压的幅值。

2.相位控制：保持控制电压和励磁电压均为额定电压，只改变控制电压与励磁电压之间的
相位差。

3.幅相控制：同时改变控制电压的幅值和控制电压与励磁电压之间的相位差。

这三种控制方法的实质都是改变正转与反转磁动势大小的比例，从而改变正转与反转电磁转矩的大小，最终达到改变合成电磁转矩和转速的目的。

在选择使用何种控制方式时，需要考虑实际的应用场景和具体需求。

交流伺服电机的控制方式

交流伺服电机的控制方式
交流伺服电机是一种广泛应用于工业自动化领域的高性能电机，其控制方式多
种多样。

本文将介绍几种常见的交流伺服电机控制方式。

1. 位置控制
位置控制是一种常见的交流伺服电机控制方式，通过对电机的位置进行精准控
制来实现精准定位。

在位置控制中，通常会采用编码器或者光栅尺等位置传感器来反馈电机的位置信息，然后通过控制算法来调整电机的转速和位置，从而实现精准的定位控制。

2. 速度控制
速度控制是另一种常见的交流伺服电机控制方式，通过对电机的速度进行控制
来实现精确的速度调节。

在速度控制中，通常会通过反馈系统获取电机的速度信息，然后采用控制算法来调整电机的输入电压和频率，从而实现所需的速度控制。

3. 扭矩控制
扭矩控制是一种更为高级的交流伺服电机控制方式，通过对电机的输出扭矩进
行精确控制来实现对载荷的高精度控制。

在扭矩控制中，需要引入额外的扭矩传感器来获取电机的输出扭矩信息，然后通过控制算法实时调整电机的输入电压和频率，从而实现对扭矩的精准控制。

4. 力控制
力控制是一种更为复杂的交流伺服电机控制方式，通过对电机的输出力进行实
时控制来实现对载荷的力控制。

在力控制中，需要引入力传感器来获取电机的输出力信息，然后通过控制算法实时调整电机的输入电压和频率，从而实现对力的精准控制。

结语
交流伺服电机的控制方式多种多样，不同的应用场景需要选择合适的控制方式
来实现所需的性能要求。

在工业自动化领域，通过合理选择和组合上述几种控制方式，可以实现对电机的高性能控制，提升生产效率和产品质量。

希望本文能对读者对交流伺服电机的控制方式有所帮助和启发。

伺服系统组成、概述与控制原理（难得好文）

伺服系统组成、概述与控制原理（难得好⽂）伺服系统既可以是开环控制⽅式，也可以是闭环控制⽅式。

⼀、伺服系统简述伺服系统（servomechanism）指经由闭环控制⽅式达到对⼀个机械系统的位置、速度和加速度的控制。

⼀个伺服系统的构成包括被控对象、执⾏器和控制器（负载、伺服电动机和功率放⼤器、控制器和反馈装置）。

1. 执⾏器的功能在于提供被控对象的动⼒，其构成主要包括伺服电动机和功率放⼤器，伺服电动机包括反馈装置如光电编码器、旋转编码器或光栅等（位置传感器）。

2. 控制器的功能在于提供整个伺服系统的闭环控制如转矩控制、速度控制、位置控制等，伺服驱动器通常包括控制器和功率放⼤器。

3. 反馈装置除了位置传感器，可能还需要电压、电流和速度传感器。

下图为⼀般⼯业⽤伺服系统的组成框图，其中红⾊为伺服驱动器组成部分，黄⾊为伺服电机组成部分。

“伺服”——词源于希腊语“奴⾪”的意思。

⼈们想把“伺服机构”当成⼀个得⼼应⼿的驯服⼯具，服从控制信号的要求⽽动作：在讯号来到之前，转⼦静⽌不动；讯号来到之后，转⼦⽴即转动；当讯号消失，转⼦能即时⾃⾏停转。

由于它的“伺服”性能，因此⽽得名——伺服系统。

⼆、常⽤参数1、伺服电机铭牌参数1. 法兰尺⼨2. 电机极对数3. 电机额定输出功率4. 电源电压规格：单相/三相5. 电机惯量：分为⼤、中、⼩惯量，指的是转⼦本⾝的惯量，从响应⾓度来讲，电机的转⼦惯量应⼩为好；从负载⾓度来看，电机的转⾃惯量越⼤越好6. 电机出轴类型：键槽、扁平轴、光轴、减速机适配…7. 电机动⼒线定义：U: RED V：BLACK W: WHITE8. 额定转速9. 编码器线数：2500/1250/1000/17B/20B法兰是轴与轴之间相互连接的零件，⽤于管端之间的连接。

2、伺服驱动器铭牌参数1. 额定输出功率2. 电源电压规格3. 编码器线数3、伺服系统的性能指标1. 检测误差：包括给定位置传感器和反馈位置传感器的误差，传感器本⾝固有，⽆法克服；2. 系统误差：系统类型决定了系统误差。

伺服系统的控制方式ppt课件

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机电一体化技术
运动控制系统安装调试与运行
（a）位置控制的目标
FA设备中的“定位”是指工件或工具（钻头、铣刀）等以合适的速度向着目标位置移动，并高精度地停止在目标位置。这样的控制称为“定位控制”。可以说伺服系统主要用来实现这种“定位控制”的目的。
定位置控制的要求是“始终正确地监视电机的旋转状态”，为了达到此目的而使用检测伺服电机旋转状态的编码器。而且，为了使其具有迅速跟踪指令的能力，伺服电机选用体现电机动力性能的起动转矩大而电机本身惯性小的专用电机。
9
机电一体化技术
运动控制系统安装调试与运行
伺服系统的速度控制特点：可实现“精细、速度范围宽、速度波动小”的运行。
(a) 软起动、软停止功能：可调整加减速运动中的加速度（速度变化率），避免加速、减速时的冲击。 (b) 速度控制范围宽：可进行从微速到高速的宽范围的速度控制。（1：1000～5000左右）速度控制范围内为恒转矩特性。 (c) 速度变化率小：即使负载有变化，也可进行小速度波动的运行。
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机电一体化技术
运动控制系统安装调试与运行
(b) 位置控制基本特点
伺服系统的位置控制基本特点如下所述。机械的移动量与指令脉冲的总数成正比。机械的速度与指令脉冲串的速度（脉冲频率）成正比。最终在±1个脉冲的范围内定位即完成，此后只要不改变
位置指令，则始终保持在该位置。（伺服锁定功能）
因此，伺服系统中的位置精度由以下各项决定。伺服电机每转1圈机械的移动量伺服电机每转1圈编码器输出的脉冲数机械系统中的间隙（松动）等误差
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2、速度控制模式
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机电一体化技术
运动控制系统安装调试与运行
目标速度变化时，也可快速响应。即使负载变化，也可最大限度地缩小与目标速度的差异。能实现在宽广的速度范围内连续运行。

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。