伺服驅(qū)動(dòng)器的工作原理及其控制方式
發(fā)布者： admin 時(shí)間：2024/6/18 9:35:19
伺服驅(qū)動(dòng)器的工作原理主要涉及到對(duì)伺服電機(jī)的精確控制，通過(guò)位置、速度和力矩三種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高精度傳動(dòng)系統(tǒng)定位。
伺服驅(qū)動(dòng)器是伺服系統(tǒng)的一部分，其作用類(lèi)似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)，用于控制伺服電機(jī)。
伺服電機(jī)的工作理基于脈沖定位，即伺服電機(jī)接收到一個(gè)脈沖就會(huì)旋轉(zhuǎn)一個(gè)對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移。
伺服電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的UVW三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度。
伺服驅(qū)動(dòng)器的控制方式主要包括轉(zhuǎn)矩控制、速度控制和位置控制。
轉(zhuǎn)矩控制通過(guò)外部模擬量的輸入或直接的地址賦值來(lái)設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩的大小，主要應(yīng)用于需要嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合。
速度控制通過(guò)模擬量的輸入或脈沖的頻率對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度進(jìn)行控制。
位置控制是伺服中最常見(jiàn)的控制方式，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，因此一般應(yīng)用于定位裝置。
伺服電機(jī)的三環(huán)控制方式包括電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)。
電流環(huán)完全在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部進(jìn)行，通過(guò)霍爾裝置檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器給電機(jī)的各相輸出電流，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)以控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩。
速度環(huán)通過(guò)檢測(cè)伺服電機(jī)編碼器的信號(hào)進(jìn)行負(fù)反饋PID調(diào)節(jié)，包含速度環(huán)和電流環(huán)的控制，
位置環(huán)是最外環(huán)，可以在驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)編碼器間構(gòu)建或在外部控制器和電機(jī)編碼器或最終負(fù)載間構(gòu)建，根據(jù)實(shí)際情況而定。