伺(si)服電動缸
的(de)三種控制形(xíng)式
伺服(fú)電動缸中的(de)伺服電機三(san)種控制方式(shì)。
速度控(kong)制和轉矩控(kong)制都是用模(mo)拟量來控制(zhi)的。位置控制(zhì)是通過發脈(mò)沖來控制的(de)。具體采用什(shí)麽控制方式(shì)要根據客戶(hu)的要求,滿足(zú)何種運動功(gong)能來選擇。
1、轉矩控制(zhì):轉矩控制方(fang)式是通過外(wài)部模拟量的(de)輸入或直接(jiē)的地址的賦(fù)值來設定電(dian)機軸對外的(de)輸出轉矩的(de)大小,具體表(biǎo)現爲例如
10V
對應
5Nm
的話,當外部(bu)模拟量設定(ding)爲
5V
時電(diàn)機軸輸出爲(wei)
2.5Nm:
如果電(dian)機軸負載低(dī)于
2.5Nm
時電(dian)機正轉,外部(bù)負載等于
2.5Nm
時電機不(bú)轉,大于
2.5Nm
時電機反轉(zhuǎn)
(
通常在(zài)有重力負載(zǎi)情況下産生(sheng)
)
。可以通(tong)過即時的改(gai)變模拟量的(de)設定來改變(bian)設定的力矩(ju)大小,也可通(tōng)過通訊方式(shi)改變對應的(de)地址的數值(zhi)來實現。 應用(yòng)主要在對材(cái)質的受力有(yǒu)嚴格要求的(de)纏繞和放卷(juàn)的裝置中,例(li)如饒線裝置(zhì)或拉光纖設(she)備,轉矩的設(she)定要根據纏(chan)繞的半徑的(de)變化随時更(geng)改以确保材(cái)質的受力不(bú)會随着纏繞(rao)半徑的變化(hua)而改變。
2
、位置控制:位(wèi)置控制模式(shi)一般是通過(guò)外部輸入的(de)脈沖的頻率(lǜ)來确定轉動(dong)速度的大小(xiǎo),通過脈沖的(de)個數來确定(dìng)轉動的角度(dù),也有些伺服(fu)可以通過通(tong)訊方式直接(jie)對速度和位(wèi)移進行賦值(zhí)。由于位置模(mó)式可以對速(sù)度和位置都(dou)有很嚴格的(de)控制,所以一(yī)般應用于定(dìng)位裝置。 應用(yòng)領域如數控(kong)機床、印刷機(ji)械等等。
3
、速度模式:通(tōng)過模拟量的(de)輸入或脈沖(chong)的頻率都可(kě)以進行轉動(dòng)速度的控制(zhì),在有上位控(kong)制裝置的外(wài)環
PID
控制(zhi)時速度模式(shì)也可以進行(hang)定位,但必須(xū)把電機的位(wèi)置信号或直(zhi)接負載的位(wei)置信号給上(shang)位反饋以做(zuo)運算用。位置(zhì)模式也支持(chí)直接負載外(wai)環檢測位置(zhì)信号,此時的(de)電機軸端的(de)編碼器隻檢(jian)測電機轉速(su),位置信号就(jiu)由直接的最(zuì)終負載端的(de)檢測裝置來(lai)提供了,這樣(yàng)的優點在于(yu)可以減少中(zhōng)間傳動過程(chéng)中的誤差,增(zēng)加了整個系(xì)統的定位精(jīng)度。
4
、談談(tan)
3
環,伺服(fu)一般爲三個(ge)環控制,所謂(wèi)三環就是
3
個閉環負(fu)反饋
PID
調(diào)節系統。最内(nèi)的
PID
環就(jiù)是電流環,此(ci)環完全在伺(si)服驅動器内(nei)部進行,通過(guo)霍爾裝置檢(jian)測驅動器給(gei)電機的各相(xiang)的輸出電流(liu),負反饋給電(dian)流的設定進(jìn)行
PID
調節(jie),從而達到輸(shū)出電流盡量(liàng)接近等于設(shè)定電流,電流(liú)環就是控制(zhì)電機轉矩的(de),所以在轉矩(jǔ)模式下驅動(dong)器的運算最(zuì)小,動态響應(ying)最快。 第
2
環是速度環(huán),通過檢測的(de)電機編碼器(qi)的信号來進(jìn)行負反饋
PID
調節,它的(de)環内
PID
輸(shū)出直接就是(shi)電流環的設(shè)定,所以速度(du)環控制時就(jiù)包含了速度(dù)環和電流環(huan),換句話說任(rèn)何模式都必(bì)須使用電流(liu)環,電流環是(shì)控制的根本(běn),在速度和位(wei)置控制的同(tóng)時系統實際(ji)也在進行電(diàn)流
(
轉矩(ju)
)
的控制(zhì)以達到對速(su)度和位置的(de)相應控制。 第(di)
3
環是位(wèi)置環,它是最(zui)外環,可以在(zài)驅動器和電(diàn)機編碼器間(jian)構建也可以(yǐ)在外部控制(zhi)器和電機編(bian)碼器或最終(zhong)負載間構建(jiàn),要根據實際(ji)情況來定。由(you)于位置控制(zhì)環内部輸出(chū)就是速度環(huán)的設定,位置(zhi)控制模式下(xià)系統進行了(le)所有
3
個(gè)環的運算,此(cǐ)時的系統運(yùn)算量最大,動(dong)态響應速度(dù)也最慢。