伺服控制原理

一.伺服控制原理伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W 三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器， 驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比 較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度取決于編碼器的精度。伺服驅(qū)動(dòng)器又稱為伺服方大器或放大器，是將從控制器輸入的脈沖信號(hào)或模擬量信號(hào)經(jīng)內(nèi)部計(jì)算放大后輸出給電機(jī)。伺服內(nèi)部結(jié)構(gòu):編碼器編碼對(duì)的柞用 稚測(cè)電氣角度-為了餐電機(jī)均勻地雄變u轉(zhuǎn)滯嬰檢洌轉(zhuǎn)子的電r轉(zhuǎn)動(dòng)竟度”匹該也所需的電瀛，其作用是檢腐諼也. 檢測(cè)她也和速度T作用是檢測(cè)反惶控制（伺甩本廁譽(yù)不可少的驚置、連度.三.伺服電機(jī)三環(huán)原理： 位置環(huán)： 以外部脈沖或模擬量給定作為輸入，以伺服電極的編碼器信號(hào)作為反饋信號(hào)構(gòu) 成的PID控制回路，其中編碼器反饋信號(hào)經(jīng)過倍率放大后進(jìn)入伺服驅(qū)動(dòng)器，一般放大倍數(shù) 為4倍，位置環(huán)包含了其他兩環(huán)，故位置環(huán)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)最慢。 速度環(huán)： 速度環(huán)的給定是位置環(huán) PID運(yùn)算后的輸出，速度環(huán)的反饋信號(hào)由編碼的反饋 信號(hào)通過FV轉(zhuǎn)化為模擬量后與給定運(yùn)算后進(jìn)入放大器。 電流環(huán)：電流環(huán)是三環(huán)控制中最根本的一環(huán)其他兩環(huán)都包含有電流環(huán)，電流環(huán)以輸出端Analogi 速度輸AnkM轉(zhuǎn)矩輸控制Motors （位置）電流傳感器測(cè)得的實(shí)際值作為反饋信號(hào)，在三環(huán)中是動(dòng)態(tài)響應(yīng)最快的一環(huán)。OZArt'flj凹路速度控制控制Motor 速度FXV轉(zhuǎn)矩控制控制Motor轉(zhuǎn)矩1位置環(huán)處理過程假設(shè)脈沖指令為1個(gè)脈沖，輸入時(shí)的動(dòng)作為： 偏差計(jì)數(shù)器成為+1 轉(zhuǎn)變?yōu)?個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的電壓，進(jìn)入放大器中 放大器產(chǎn)生SPWM波驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn) 編碼器也相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，發(fā)出1脈沖的震蕩 1脈沖的震蕩再次輸入到偏差計(jì)數(shù)中，從原來的指令+1減去1脈沖的震蕩，計(jì)數(shù)器值成為0 結(jié)果使DA轉(zhuǎn)換輸出0V到放大器，放大器使馬達(dá)停止完成1脈沖的定位yb 一于2速度環(huán)處理過程 模擬量形式的速度指令進(jìn)入速度運(yùn)算器，使電機(jī)開始運(yùn)行 電機(jī)運(yùn)行后使用編碼器旋轉(zhuǎn)，發(fā)出脈沖反饋 脈沖反饋經(jīng)過FV轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬量進(jìn)入伺服驅(qū)動(dòng)器 反饋值與給定值相比較，如果有偏差通過電流環(huán)輸出控制電流使用其差值改為零卩卜一于CW(+AM7<四.伺服的三種控制方式：轉(zhuǎn)矩控制（電流環(huán)）：通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外的輸出 轉(zhuǎn)矩的大小，主要應(yīng)用于需要嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)矩的場合。通過外部模擬量輸入控制伺服的輸出轉(zhuǎn)矩，使用伺服內(nèi)部的電流環(huán)。速度控制（速度環(huán)）：通過模擬量的輸入或脈沖的頻率對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制。 通過外部模擬量輸入控制伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，使用伺服內(nèi)部的速度環(huán)和電流環(huán)。位置控制（位置環(huán)）：伺服中最常用的控制,位置控制模式一般是通過外部輸入脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小，通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，所以一般應(yīng)用于定位裝置位置控制是伺服中最常用的控制方式,通過外部輸入的脈沖的頻率來確定馬達(dá)的速度,通過脈沖個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,使用伺服內(nèi)部的位置環(huán)，速度環(huán)和電流環(huán)?？刂颇Ｊ降那袚QG伺服可以通過10端口的TVSEL端子在2種控制方式間切換,需要切換的內(nèi)容在 Pn02里設(shè)置。Pn02=3模式位置第2模式速度Pn02=4模式位置第2模式轉(zhuǎn)矩Pn02=5模式速度第2模式轉(zhuǎn)矩 TVSEL端子開路時(shí)，選擇第1模式TVSEL端子短路時(shí)，選擇第E»*沖tgyas T丄、21_i4dO41'r|H-Dt-哥-><3二->42模式-w斗_ ： ,1-.通期岀I換J桿轉(zhuǎn)4腔S（人甌菲研 it!3-I “筆甜止&<|R&c|HoaMINP'龍位充羸M岀 INPCQMREADY=DCanv 丸出竈連:DCsom上稻出:韓Ife目增藍(lán)MM?i控制模式切擅制事f申+24VCCW 2 14-dCwlEEJAR£42A|F*醫(yī)轉(zhuǎn)耳沖 胡下 -CP£子吉碇弍爭 cf-o曲K正轉(zhuǎn)算 O ycwR 弩輕 ADC12f 24V_1Z運(yùn)轉(zhuǎn)粛令叭4 ECAST