精密機床行業(yè)應(yīng)用伺服電機和步進(jìn)電機有什么區(qū)別,？調(diào)試伺服電機方法！
我國在精密機床和機器人兩大方面落后日德的現(xiàn)狀,，高端伺服電機不能國產(chǎn)之殤,，也是國人的心病之一。伺服電機在功能和結(jié)構(gòu)上與步進(jìn)電機很相似,，但是二者在性能上有非常大的差異,。
首先， 伺服電機與步進(jìn)電機控制的精度不同
?兩相混合式步進(jìn)電機步距角一般為 1.8°,、0.9°,，五相混合式步進(jìn)電機步距角一般為0.72°,、0.36°。而交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證,，對于帶17位編碼器的電機而言,，驅(qū)動器每接收131072個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=0.0027466°,，是步距角為1.8°的步進(jìn)電機的脈沖當(dāng)量的1/655,。
步進(jìn)電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象,，步進(jìn)電機的工作原理決定了低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常不利,，步進(jìn)電機存在固定的共振點，很多步進(jìn)驅(qū)動器通過自動計算其振點,，以調(diào)整控制算法來達(dá)到抑制其振的目的,。
交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象,。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,，可彌補機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能（FFT）,，可檢測出機械的共振點,，便于系統(tǒng)調(diào)整。
伺服系統(tǒng)的振動抑制功能包含共振抑制及阻尼減振兩個部分,。
第三,，伺服電機與步進(jìn)電機矩頻特性不同
步進(jìn)電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降,，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM,。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi),，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩,，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。
第四,，伺服電機與步進(jìn)電機過載能力不同
步進(jìn)電機一般不具有過載能力,。交流伺服電機具有較強的過載能力。以M2交流伺服系統(tǒng)為例,，它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力,。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的二到三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動瞬間的慣性力矩,。
第五,，伺服電機與步進(jìn)電機運行性能不同
步進(jìn)電機的控制為開環(huán)控制,，啟動頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)失步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象,，所以為保證其控制精度,，應(yīng)處理好升、降速問題,。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制,，驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán),，一般不會出現(xiàn)步進(jìn)電機的失步或過沖的現(xiàn)象,，控制性能更為可靠。
第六,，伺服電機?與步進(jìn)電機速度響應(yīng)性能不同
步進(jìn)電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒,。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以鳴志400W交流伺服電機為例,，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒,，可用于要求快速啟停的控制場合。
在一些要求非常高的場合,，必須采用性能遠(yuǎn)高于步進(jìn)電機的伺服電機,。我國雖然具有世界上最全的工業(yè)門類，但是大部分處于“豪放派”領(lǐng)域,，對于高端產(chǎn)品的積累還有很大的差距,。
如何正確調(diào)試伺服電機?
1 初始化參數(shù)
在接線之前，先初始化參數(shù),。
在控制卡上：選好控制方式;將PID參數(shù)清零;讓控制卡上電時默認(rèn)使能信號關(guān)閉;將此狀態(tài)保存,，確保控制卡再次上電時即為此狀態(tài),。
在伺服電機上：設(shè)置控制方式;設(shè)置使能由外部控制;編碼器信號輸出的齒輪比;設(shè)置控制信號與電機轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系,。一般來說，建議使伺服工作中的最大設(shè)計轉(zhuǎn)速對應(yīng)9V的控制電壓,。
2 接線
將控制卡斷電,，連接控制卡與伺服電機之間的信號線。以下的線是必須要接的：控制卡的模擬量輸出線,、使能信號線,、伺服輸出的編碼器信號線。復(fù)查接線沒有錯誤后,，伺服電機和控制卡(以及PC)上電,。此時電機應(yīng)該不動，而且可以用外力輕松轉(zhuǎn)動,，如果不是這樣,，檢查使能信號的設(shè)置與接線,。用外力轉(zhuǎn)動電機，檢查控制卡是否可以正確檢測到電機位置的變化,，否則檢查編碼器信號的接線和設(shè)置,。
3 試方向
對于一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，如果反饋信號的方向不正確,，后果肯定是災(zāi)難性的,。通過控制卡打開伺服的使能信號。這是伺服應(yīng)該以一個較低的速度轉(zhuǎn)動,，這就是傳說中的“零漂”,。
一般控制卡上都會有抑制零漂的指令或參數(shù)。使用這個指令或參數(shù),，看電機的轉(zhuǎn)速和方向是否可以通過這個指令(參數(shù))控制,。
如果不能控制，檢查模擬量接線及控制方式的參數(shù)設(shè)置,。確認(rèn)給出正數(shù),，電機正轉(zhuǎn),，編碼器計數(shù)增加;給出負(fù)數(shù),，電機反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，編碼器計數(shù)減小,。
如果電機帶有負(fù)載,，行程有限，不要采用這種方式,。測試不要給過大的電壓,，建議在1V以下。如果方向不一致,，可以修改控制卡或電機上的參數(shù),，使其一致。
4 抑制零漂
在閉環(huán)控制過程中,，零漂的存在會對控制效果有一定的影響,，最好將其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零漂的參數(shù),，仔細(xì)調(diào)整,，使電機的轉(zhuǎn)速趨近于零。由于零漂本身也有一定的隨機性,，所以，不必要求電機轉(zhuǎn)速絕對為零,。
5 建立閉環(huán)控制
再次通過控制卡將伺服電機使能信號放開,，在控制卡上輸入一個較小的比例增益,，至于多大算較小，這只能憑感覺了,，如果實在不放心，就輸入控制卡能允許的最小值,。將控制卡和伺服的使能信號打開,。這時,，電機應(yīng)該已經(jīng)能夠按照運動指令大致做出動作了,。
6 調(diào)整閉環(huán)參數(shù)
細(xì)調(diào)控制參數(shù),，確保電機按照控制卡的指令運動，這是必須要做的工作,，而這部分工作,，更多的是經(jīng)驗，這里只能從略了,。
