伺服電(diàn)動缸
的三種控(kòng)制形式
伺(sì)服電動缸中的(de)伺服電機三種(zhong)控制方式。
速度控制和轉(zhuan)矩控制都是用(yòng)模拟量來控制(zhi)的。位置控制是(shì)通過發脈沖來(lái)控制的。具體采(cǎi)用什麽控制方(fāng)式要根據客戶(hu)的要求,滿足何(hé)種運動功能來(lái)選擇。
1、轉矩(jǔ)控制:轉矩控制(zhi)方式是通過外(wai)部模拟量的輸(shu)入或直接的地(dì)址的賦值來設(shè)定電機軸對外(wài)的輸出轉矩的(de)大小,具體表現(xian)爲例如
10V
對(duì)應
5Nm
的話,當(dang)外部模拟量設(shè)定爲
5V
時電(dian)機軸輸出爲
2.5Nm:
如果電機軸(zhóu)負載低于
2.5Nm
時電機正轉,外(wai)部負載等于
2.5Nm
時電機不轉(zhuǎn),大于
2.5Nm
時電(diàn)機反轉
(
通(tong)常在有重力負(fù)載情況下産生(sheng)
)
。可以通過(guo)即時的改變模(mó)拟量的設定來(lai)改變設定的力(lì)矩大小,也可通(tong)過通訊方式改(gǎi)變對應的地址(zhi)的數值來實現(xiàn)。 應用主要在對(dui)材質的受力有(you)嚴格要求的纏(chán)繞和放卷的裝(zhuang)置中,例如饒線(xian)裝置或拉光纖(xian)設備,轉矩的設(shè)定要根據纏繞(rao)的半徑的變化(hua)随時更改以确(què)保材質的受力(lì)不會随着纏繞(rào)半徑的變化而(ér)改變。
2
、位置(zhi)控制:位置控制(zhì)模式一般是通(tōng)過外部輸入的(de)脈沖的頻率來(lai)确定轉動速度(du)的大小,通過脈(mo)沖的個數來确(que)定轉動的角度(du),也有些伺服可(kě)以通過通訊方(fang)式直接對速度(dù)和位移進行賦(fù)值。由于位置模(mó)式可以對速度(dù)和位置都有很(hen)嚴格的控制,所(suǒ)以一般應用于(yu)定位裝置。 應用(yong)領域如數控機(jī)床、印刷機械等(deng)等。
3
、速度模(mó)式:通過模拟量(liang)的輸入或脈沖(chòng)的頻率都可以(yǐ)進行轉動速度(du)的控制,在有上(shàng)位控制裝置的(de)外環
PID
控制(zhi)時速度模式也(yě)可以進行定位(wei),但必須把電機(jī)的位置信号或(huo)直接負載的位(wei)置信号給上位(wei)反饋以做運算(suan)用。位置模式也(yě)支持直接負載(zǎi)外環檢測位置(zhi)信号,此時的電(dian)機軸端的編碼(ma)器隻檢測電機(jī)轉速,位置信号(hào)就由直接的最(zui)終負載端的檢(jiǎn)測裝置來提供(gòng)了,這樣的優點(diǎn)在于可以減少(shǎo)中間傳動過程(chéng)中的誤差,增加(jia)了整個系統的(de)定位精度。
4
、談談
3
環,伺(si)服一般爲三個(gè)環控制,所謂三(san)環就是
3
個(ge)閉環負反饋
PID
調節系統。最(zui)内的
PID
環就(jiu)是電流環,此環(huan)完全在伺服驅(qu)動器内部進行(hang),通過霍爾裝置(zhì)檢測驅動器給(gei)電機的各相的(de)輸出電流,負反(fǎn)饋給電流的設(shè)定進行
PID
調(diao)節,從而達到輸(shū)出電流盡量接(jiē)近等于設定電(dian)流,電流環就是(shì)控制電機轉矩(jǔ)的,所以在轉矩(jǔ)模式下驅動器(qì)的運算最小,動(dong)态響應最快。 第(dì)
2
環是速度(dù)環,通過檢測的(de)電機編碼器的(de)信号來進行負(fu)反饋
PID
調節(jie),它的環内
PID
輸出直接就是(shi)電流環的設定(ding),所以速度環控(kòng)制時就包含了(le)速度環和電流(liú)環,換句話說任(ren)何模式都必須(xu)使用電流環,電(diàn)流環是控制的(de)根本,在速度和(he)位置控制的同(tóng)時系統實際也(yě)在進行電流
(
轉矩
)
的(de)控制以達到對(duì)速度和位置的(de)相應控制。 第
3
環是位置環(huán),它是最外環,可(kě)以在驅動器和(he)電機編碼器間(jian)構建也可以在(zai)外部控制器和(he)電機編碼器或(huò)最終負載間構(gòu)建,要根據實際(ji)情況來定。由于(yu)位置控制環内(nei)部輸出就是速(su)度環的設定,位(wei)置控制模式下(xia)系統進行了所(suǒ)有
3
個環的(de)運算,此時的系(xì)統運算量最大(dà),動态響應速度(dù)也最慢。