伺服系統(tǒng)有哪些控制方式,?國(guó)產(chǎn)伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)控制方法介紹!
國(guó)產(chǎn)伺服驅(qū)動(dòng)器(servo drives)又稱(chēng)之為“伺服控制器”,、“伺服電機(jī)控制器”,,是用于操縱交流伺服電機(jī)的這種控制板,其作用類(lèi)似變頻器作用于一般溝通交流電機(jī),,歸屬于伺服控制系統(tǒng)的部分,,關(guān)鍵運(yùn)用于高精的手機(jī)定位系統(tǒng)。
通常是根據(jù)部位,、速率和扭矩幾種方法對(duì)交流伺服電機(jī)開(kāi)展操縱,,保持高精的傳動(dòng)裝置精準(zhǔn)定位,現(xiàn)階段是傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)性的高檔商品,。
現(xiàn)階段流行的伺服控制器均選用大數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為操縱關(guān)鍵,,可以保持非常復(fù)雜的控制算法,,保持智能化、數(shù)字化和智能化系統(tǒng),。
電力電子器件廣泛選用以智能化輸出功率控制模塊(IPM)為關(guān)鍵設(shè)計(jì)方案的光耦電路,,IPM內(nèi)部集成化了光耦電路,,一起具備過(guò)壓、過(guò)電流量,、超溫,、欠壓等故障測(cè)試維護(hù)電源電路,在主控制回路中還添加軟啟動(dòng)電源電路,,以減少起動(dòng)全過(guò)程對(duì)控制器的沖擊性,。
輸出功率驅(qū)動(dòng)器模塊最先根據(jù)三相電全橋整流電路對(duì)鍵入的動(dòng)力電或是電壓開(kāi)展整流器,獲得相對(duì)的交流電,。
歷經(jīng)整流器好的動(dòng)力電或電壓,,再根據(jù)三相電正弦PWM工作電壓型逆變電源直流變頻來(lái)驅(qū)動(dòng)器三相電永磁式同歩交流伺服電機(jī)。
功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過(guò)程可以簡(jiǎn)單的說(shuō)就是AC-DC-AC的過(guò)程,。
整流單元(AC-DC)主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?/p>
隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用,,伺服驅(qū)動(dòng)器的使用、伺服驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試,、伺服驅(qū)動(dòng)器的維護(hù)現(xiàn)在是伺服驅(qū)動(dòng)器的重要技術(shù)課題,,越來(lái)越多的工業(yè)控制技術(shù)經(jīng)營(yíng)者正在技術(shù)上深入研究伺服驅(qū)動(dòng)器。
國(guó)產(chǎn)伺服驅(qū)動(dòng)器?是現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制的重要組成部分,,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動(dòng)化設(shè)備中,。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。
當(dāng)前交流伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)中普遍采用基于矢量控制的電流,、速度,、位置3閉環(huán)控制算法。
該算法中速度閉環(huán)設(shè)計(jì)合理與否,,對(duì)于整個(gè)伺服控制系統(tǒng),,特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用。
一般伺服都有三種控制方式:位置控制方式,、轉(zhuǎn)矩控制方式,、速度控制方式。
位置控制方式
位置控制模式一般是通過(guò)外部輸入的脈沖的頻率來(lái)確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小,,通過(guò)脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,,也有些伺服可以通過(guò)通訊方式直接對(duì)速度和位移進(jìn)行賦值,由于位置模式可以對(duì)速度和位置都有很?chē)?yán)格的控制,所以一般應(yīng)用于定位裝置,。
轉(zhuǎn)矩控制方式
轉(zhuǎn)矩控制方式是通過(guò)外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來(lái)設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小,可以通過(guò)即時(shí)的改變模擬量的設(shè)定來(lái)改變?cè)O(shè)定的力矩大小,,也可通過(guò)通訊方式改變對(duì)應(yīng)的地址的數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn),。
應(yīng)用主要在對(duì)材質(zhì)的手里有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中,例如繞線(xiàn)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(shí)更改以確保材質(zhì)的受力不會(huì)隨著纏繞半徑的變化而改變,。
速度控制方式
通過(guò)模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制,在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位,,但必須把電機(jī)的位置信號(hào)或直接負(fù)載的位置信號(hào)給上位反饋以做運(yùn)算用,。
位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測(cè)位置信號(hào),此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速,,位置信號(hào)就由直接的最終負(fù)載端的檢測(cè)裝置來(lái)提供了,,這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過(guò)程中的誤差,增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度,。
如果對(duì)電機(jī)的速度,、位置都沒(méi)有要求,只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩,,當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式,。
如果對(duì)位置和速度有一定的精度要求,而對(duì)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心,,用轉(zhuǎn)矩模式不太方便,,用速度或位置模式比較好。
如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能,,用速度控制效果會(huì)好一點(diǎn),,如果本身要求不是很高,或者基本沒(méi)有實(shí)時(shí)性的要求,,采用位置控制方式,。
國(guó)產(chǎn)伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)的主要控制方式:
位置控制
指驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩均于控制,,上位機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)脈沖串進(jìn)行轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角的控制,,輸入的脈沖頻率控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,輸入的脈沖個(gè)數(shù)控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度,。
速度控制
指驅(qū)動(dòng)器僅對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制,,電機(jī)的轉(zhuǎn)角由CNC取驅(qū)動(dòng)器反饋的A、B,、Z編碼器信號(hào)進(jìn)行控制,,CNC對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的是模擬量(電壓)信號(hào),范圍為+10V~-10V,正電壓控制電機(jī)正轉(zhuǎn),,負(fù)電壓控制電機(jī)反轉(zhuǎn),,電壓值的大小決定電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。
轉(zhuǎn)矩控制
指?國(guó)產(chǎn)伺服驅(qū)動(dòng)器?僅對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制,,電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩不在隨負(fù)載變,,只聽(tīng)從于輸入的轉(zhuǎn)矩命令,上位機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的是模擬量(電壓)信號(hào),,范圍為+10V~-10V,,正電壓控制電機(jī)正轉(zhuǎn),負(fù)電壓控制電機(jī)反轉(zhuǎn),,電壓值的大小決定電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩,。電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角由上位機(jī)控制。