伺服減（jiǎn）速電機的（de）三種控製方式

　　伺服電機速度控製和轉矩控製都是用（yòng）模擬量來（lái）控製，位置控製是通過發脈衝來控製。具體采用（yòng）什麽控製方式要根據客戶的（de）要求以及滿（mǎn）足何種運動功能來選擇。

　　接下（xià）來，給大家介紹伺（sì）服（fú）電機的三種控製方（fāng）式。

　　如果您對電機（jī）的速度、位置都沒有要求，隻要輸出（chū）一個恒轉矩，當然是用轉矩模（mó）式。

　　如果（guǒ）對位置和（hé）速度有一定（dìng）的精度要求，而對實時轉矩不是很關心，用速度或位置模式比較好。

　　如果上位控製器有比較好的閉環控製功能（néng），用速度控製效果會好一點。如果本身要求不是（shì）很高，或者基本沒有實時性的要求，用位置控製方（fāng）式對上位控製器沒有很高的要求。

　　就伺服驅動器的響應速度來（lái）看：轉矩模式運算（suàn）量最小，驅動器對控製信（xìn）號的響應最快;位置模式（shì）運算量最大，驅動器對控製信號的響應最慢（màn）。

　　對（duì）運動中的動態性能有（yǒu）比較高的要求時，需要實時對電機進行調（diào）整。

　　如果控製器本身的運（yùn）算速度很慢(比如PLC，或低端運動控製器)，就用位置方式控製。

　　如果控製器運算速度比較（jiào）快（kuài），可以用速度方式，把位置環從驅動器移到控製器上，減少驅動器的工作量，提高效率;

　　如果有更好的上位控（kòng）製器，還可以用轉矩方式控製（zhì），把速度環也從驅動器（qì）上移開，這一般隻是高端專用控製器才（cái）能這麽（me）做。

　　一般說驅動器控製的好壞，有個比較直觀的比較方式，叫響應帶寬。

　　當轉矩控製或速度控製時，通過脈衝發生器給它一個方波（bō）信號，使電（diàn）機不斷的正轉、反轉，不（bú）斷的調高頻率，示波器（qì）上顯示的是個掃頻信號，當包絡線的頂點到達最高值的70.7%時，表示已經失（shī）步，此（cǐ）時頻率的（de）高低，就能說明控製的好壞了，一（yī）般電流環能做到1000HZ以上，而速度環隻能做到幾十赫茲。

　　1.轉矩控製（zhì）：

　　轉矩控製方式是通過外部模擬量的輸入（rù）或直接（jiē）的地址的賦值來設定電機軸對外的輸出轉（zhuǎn）矩的大小，具體表現為例如10V對應5Nm的話（huà），當外部模擬量設定為5V時電（diàn）機軸輸出（chū）為2.5Nm：如（rú）果電機軸（zhóu）負載低於2.5Nm時電機正轉，外部負載等於2.5Nm時電機不轉，大於2.5Nm時電機反轉(通常在（zài）有重力負載情況下產生)。可以通過即時的改變模擬量的設定來（lái）改變設定（dìng）的力矩大小，也（yě）可（kě）通過通訊方式改變（biàn）對應的地址的數值來實現。

　　應用主要在對材質的受力有（yǒu）嚴（yán）格要求的纏（chán）繞和放卷的裝置中，例如饒線裝置或拉光纖設備，轉矩的設定要根（gēn）據纏繞的半徑的變化隨（suí）時更改以確保材質的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。

　　2.位置控製：

　　位（wèi）置控製模式一般是通過外部輸入的脈衝的頻率來確定轉動速度的大（dà）小（xiǎo），通過脈衝（chōng）的個數來確定（dìng）轉動的角度，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。由於位置模式可以對速度和位置都有（yǒu）很嚴格的（de）控製，所以一般應用於（yú）定位裝置。

　　應用領（lǐng）域如數控機床、印刷機械等等。

　　3.速度模式

　　通過模擬量的輸入或脈衝的頻率都可以進行轉動（dòng）速（sù）度的控製，在有上位控製裝置（zhì）的外環PID控製時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或（huò）直（zhí）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（chí）直接負載外（wài）環檢測位（wèi）置信號，此時的電機軸端的編碼器隻檢測電機轉速，位置信號就由（yóu）直接的（de）最終（zhōng）負載端的檢測裝置來提供了，這樣的優點在於可以減少中間傳動過程中的誤差，增加了整（zhěng）個係（xì）統的定位精度（dù）。

　　4.談談3環

　　伺服電機一般為三個環（huán）控製，所謂三環就是（shì）3個閉環負反饋PID調（diào）節係統。最內的PID環就是電（diàn）流環，此（cǐ）環完全在伺服驅動器內部進（jìn）行，通過霍爾裝置檢測驅動器給電機的各相的輸出電流，負反饋給電流的（de）設定進行（háng）PID調節，從而達到輸出電流盡量接近等於設定電流，電流環就是（shì）控製電機轉（zhuǎn）矩（jǔ）的，所以在轉矩模式下驅動器的運算（suàn）最小，動態響應最快。

　　第2環（huán）是速度環（huán），通過檢測的電機編碼（mǎ）器的信號來進行負反饋PID調（diào）節，它的環內PID輸出直接（jiē）就是（shì）電流環的設定，所以速度環控製時就包含了（le）速度環和電流（liú）環，換句話說任何模式都必須使用電（diàn）流環，電流環是控製的根本，在速度和位置控製的同時係統實際也在進行電流(轉矩)的控製以達到對速度和位置的（de）相應控製。

　　第3環是位置環，它是最外環，可（kě）以在驅動器和電機編（biān）碼器（qì）間（jiān）構建（jiàn）也可以在外部控製器和（hé）電機編（biān）碼器或最終負載間構建，要根據（jù）實際情況來定（dìng）。由於位置控製環內部輸出就是速度（dù）環的設（shè）定，位置（zhì）控製模式下係統進行了所有3個環的運算，此時的係統運算量最大，動態響應速（sù）度也最慢。

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