伺服系统的扭矩控制

伺服系统的扭矩控制(Toque Control)和速度控制(Velocity Control)

作者：不详来源：互联网

一般定位上的伺服系统之伺服马达控制方式可分为扭矩控制(Toque Control)及速度控制(Velocity Control)两类,这两种控制方式都需要控制器和驱动器一起配合才有办法动作,扭矩控制定位时,速度增益是在控制器上调整,驱动器只要把命令转换成马达相对的输出扭矩即可,而速度控制定位时,速度增益是在驱动器上调整,驱动器要把命令转换成马达相对的转速输出.两者方式详细说明如下:所谓的扭矩控制就(Toque Control)是伺服控制器输出的+/- 10V电压命令到伺服驱动器上所代表的是要控制伺服马达扭矩的大小,正电压越大代表控制马达的正向输出扭矩越大,负电压越大代表控制马达的逆向输出扭矩越大, 若命令电压为0V时则表示马达没有输出扭矩,在动作时,控制器会先输出扭矩控制命令给驱动器,驱动器会根据这命令控制马达的输出扭矩 ,而控制器同时根据外部编码器(一般皆安装在马达尾端) 回授来决定输出的扭矩命令是否要加强或是减弱,然后连续重复执行这种动作以达到定位位置.这种控制方式对控制器本身来说会比较复杂一点,因为速度增益要在控制器上做调整,多了一项参数要执行,而驱动器上则较为简单,至要把输入的控制命令转换成马达相对的扭矩输出即可,不需要考虑扭力是否足够负荷外部负载,这问题是由控制器那边去考虑的,所以这类的伺服驱动器一般都只是单纯的马达电流比例控制而已 .

扭矩控制方式的优点是可以在控制器上随时改变马达的输出扭矩大小而不需要在驱动器上做硬性的调整,这种灵活的扭矩控制方式可以在某些场合上达到特

殊的应用控制.例如,在应用中有某一段距离移动时不需输出 100%的扭矩,则可以暂时经由控制器把马达输出扭矩变小即可,然后在后面再把它恢复成100%扭矩即可.

而所谓的速度控制(Velocity Control)方式就是伺服控制器输出的+/-10V 电压命令到伺服驱动器上所代表的是要控制伺服马达速度的快慢,正电压越大代表控制马达的正向速度越快,负电压越大代表控制马达的反向速度越快,若命令电压为0V时则表示马达为停止状态(速度为零).在动作时,控制器会先输出一个速度控制命令给伺服驱动器,此伺服驱动器会根据这速度命令控制马达的输出速度的快慢,而控制器同时根据外部编码器(一般皆安装在马达尾端)回授来决定输出的速度命令是否要调整加强或是减弱 ,然后连续重复执行这种动作以达到定位位置.这种控制方式的速度增益要在驱动器上面调整,驱动器会根据所接收的速度命令去调整输出到马达上的电流大小(因为若有外在负载会使马达转速变慢)以达到所要求的速度,而控制器上面的速度增益则需设为零(不做调整) .

其实这两种控制器的定位方式,在控制器上都需要外部伺服马达的编码器(Encoder)配合回授接口来达到定位的目的,只是控制方式上有所不同而已,至于你需要哪一种的控制方式 ,则需看你的控制器和伺服驱动器搭配上可否连接,有些驱动器或控制器是两种模式都可以接受的,有些则不行 .故在选用上要考虑清楚,或者直接向厂商选用整组系统的方式(控制+驱动+马达)较为有保障 .