伺服電動缸的三種控制形式

1、轉(zhuǎn)矩控制： 轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，具體表現(xiàn)為例如 10V 對應(yīng) 5Nm的話，當外部模擬量設(shè)定為 5V時電機軸輸出為 2.5Nm:如果電機軸負載低于 2.5Nm 時電機正轉(zhuǎn)， 外部負載等于 2.5Nm時電機不轉(zhuǎn)， 大于 2.5Nm時電機反轉(zhuǎn) ( 通常在有重力負載情況下產(chǎn)生 ) 。可以通過即時的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小， 也可通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實現(xiàn)。 應(yīng)用主要在對材質(zhì)的受力有嚴格要求的纏繞和放卷的裝置中， 例如饒線裝置或拉光纖設(shè)備，轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時更改以確保材質(zhì)的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。

2、位置控制： 位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小，通過脈沖的個數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值。由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制，所以一般應(yīng)用于定位裝置。 應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)控機床、印刷機械等等。

3、速度模式： 通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉(zhuǎn)動速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID 控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環(huán)檢測位置信號，此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉(zhuǎn)速，位置信號就由直接的最終負載端的檢測裝置來提供了，這樣的優(yōu)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差，增加了整個系統(tǒng)的定位精度。

4、談?wù)?3 環(huán)，伺服一般為三個環(huán)控制，所謂三環(huán)就是 3 個閉環(huán)負反饋 PID 調(diào)節(jié)系統(tǒng)。最內(nèi)的 PID 環(huán)就是電流環(huán)，此環(huán)完全在伺服驅(qū)動器內(nèi)部進行，通過霍爾裝置檢測驅(qū)動器給電機的各相的輸出電流，負反饋給電流的設(shè)定進行 PID 調(diào)節(jié)，從而達到輸出電流盡量接近等于設(shè)定電流，電流環(huán)就是控制電機轉(zhuǎn)矩的，所以在轉(zhuǎn)矩模式下驅(qū)動器的運算最小， 動態(tài)響應(yīng)最快。 第 2 環(huán)是速度環(huán)， 通過檢測的電機編碼器的信號來進行負反饋 PID 調(diào)節(jié)，它的環(huán)內(nèi) PID 輸出直接就是電流環(huán)的設(shè)定，所以速度環(huán)控制時就包含了速度環(huán)和電流環(huán)，換句話說任何模式都必須使用電流環(huán)，電流環(huán)是控制的根本，在速度和位置控制的同時系統(tǒng)實際也在進行電流 ( 轉(zhuǎn)矩 ) 的控制以達到對速度和位置的相應(yīng)控制。

第 3 環(huán)是位置環(huán)，它是最外環(huán)，可以在驅(qū)動器和電機編碼器間構(gòu)建也可以在外部控制器和電機編碼器或最終負載間構(gòu)建，要根據(jù)實際情況來定。由于位置控制環(huán)內(nèi)部輸出就是速度環(huán)的設(shè)定，位置控制模式下系統(tǒng)進行了所有 3 個環(huán)的運算，此時的系統(tǒng)運算量最大，動態(tài)響應(yīng)速度也最慢。