中国电机50强中的伺服电机三种控制方式它们在智能化的舞台上轻盈地跳动
导语:电机控制的三种方式,每一种都有其独特之处,选择哪一种取决于客户的需求和运动功能的要求。
速度控制与转矩控制通常采用模拟量输入进行调节,而位置控制则通过脉冲信号来实现。具体而言,若客户对速度和位置没有特殊要求,只需输出恒定转矩,则转矩模式最为适宜。若对精度有一定要求,但对实时转矩不太关注,则速度或位置模式更为合适。如果上位系统具备良好的闭环控制功能,那么使用速度控制将获得更佳效果。而对于不太严格的应用或者缺乏实时性要求,位置控制则足够。
从伺服驱动器响应速度来看,转矩模式运算量最小,对信号响应最快;而位置模式运算量最大,对信号响应最慢。在需要高动态性能且实时调整的情况下,如果操作系统较慢(如PLC或低端运动),可采用位置方式;如果操作系统较快,可使用速度方式,将位置环移至上位减少驱动器负担提升效率(中高端运动);在极少数情况下,即高端专用,可以采用转短方式彻底不需伺服电机。
专业术语解释:
转矩控制:通过模拟量设置电机轴输出力矩大小,如5V设定2.5Nm,当负载低于此时正转,大于此反转。
位置控制:通过脉冲频率设置旋轉速率,或直接赋值角度。
速度模式:通过模拟量或脉冲频率调整旋轉速率,在有外环PID支持下亦可进行定位但需反馈信息给上位处理。
四种常见应用领域:
数控机床
印刷机械
缠绕装置
拉光纤设备
最后,我们简要介绍了伺服驱动器中的“三环”概念,其中内层是电流环负责输出电流以产生力矩,其次是速度环基于编码器数据调整力矩大小,最外层为位置环根据实际情况构建,以实现精确的角度和距离测量。每个环都包含一个PID调节循环,它们共同协作以达到最佳运行状态。此外,还可以进一步探讨如何优化这些参数以满足不同应用场景下的需求。