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伺服电机的三种控制方式 点击:5792 | 回复:32



OLDPOLICE

    
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发表于:2015-08-26 17:11:22
楼主

    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。
  
  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。
  
  第3环是位置环,它是最外环,可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建,要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定,位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算,此时的系统运算量最大,动态响应速度也最慢。



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ckong

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1楼

转矩通过电流或电压都可以单独控制?

周文8888

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2楼

资料   感谢感谢              

wangdang149

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3楼

学习了!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

山货

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4楼

好东西,,,学习了,也正在寻找,,

孙飞(飞翔)

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5楼

顶一个                 

haili666

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发表于:2015-09-17 19:48:48
6楼

资料非常棒,赞一个,好东西,值得学习

chencai01

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7楼

不错,楼主费心了,太有用了

sangshaojian

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8楼

非常好!!!!!!!!!

李东泽

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发表于:2015-09-20 15:20:50
9楼

楼主费心了,楼主辛苦了,感谢楼主的分享!

温柔

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10楼

学习了、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

lhxbrose

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11楼

通过学习文章,对伺服控制有了初步认识,谢谢!

天地狂人

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12楼

通过学习文章,对伺服控制有了初步认识,谢谢!

涵䙸爸

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13楼

通过学习文章,对伺服控制有了初步认识,谢谢!

sileizhihen

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发表于:2016-01-27 21:24:46
14楼


引用 haili666 的回复内容: 资料非常棒,赞一个,好东西,值得学习


haoyang877

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发表于:2016-01-28 00:41:54
15楼

请问下题主,有些伺服控制器对加速度和减速度都有相应的需求,特别是在位置控制的模式下,怎么解决位置pid运算之后对速度的设定与加速度之间的矛盾呢

刘岩利

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发表于:2016-01-28 11:02:11
16楼

请问下题主,有些伺服控制器对加速度和减速度都有相应的需求,特别是在位置控制的模式下,怎么解决位置pid运算之后对速度的设定与加速度之间的矛盾呢


这个矛盾应该在运动规划时解决,不可能在位置环中解决。如果一定要靠速度指令解决这个问题,可以在位置环的计算结果之后加上最大值限制来适应最大速度限制,而低通滤波可以适应加速度的限制。很多运动控制卡都是这么做的。

四维虫子

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发表于:2016-01-28 17:04:41
17楼

资料非常棒,赞一个,好东西,值得学习

adgsq

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发表于:2016-02-12 11:37:34
18楼

学习了,自己正在摸索!

gang2009

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发表于:2016-03-24 11:16:34
19楼


引用 孙飞(飞翔) 的回复内容: 顶一个                 


zggkwdhy2015

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20楼

不错的内容,非常实用!!!!!!!!!!!!!!!!


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