伺服電機(jī)的作用是什么,?控制伺服電機(jī)的方式,!伺服控制,即為滿足某種目的,,對(duì)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)和對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的人類活動(dòng),。所謂伺服控制指對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的位置、速度及加速度等變化量的有效控制,。這種控制已在各領(lǐng)域得到普及,。伺服控制系統(tǒng)則指的是用來(lái)精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過(guò)程的反饋控制系統(tǒng)。
1,、指令部分:動(dòng)作指令信號(hào)的輸出裝置
2,、驅(qū)動(dòng)部分:接收指令部分的輸出,并驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(比如電機(jī))動(dòng)作的裝置
3,、反饋部分:檢測(cè)執(zhí)行結(jié)構(gòu)或者負(fù)載狀態(tài)的裝置
4,、執(zhí)行機(jī)構(gòu):接收驅(qū)動(dòng)部分的輸出信號(hào)產(chǎn)生轉(zhuǎn)力矩、位置等狀態(tài)
控制方式
一般伺服都有三種控制方式:速度控制方式,轉(zhuǎn)矩控制方式,,位置控制方式,。
1、速度控制
速度環(huán)框圖
(1)速度制即電機(jī)按照給定的速度指令進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)
(2)速度控制的應(yīng)用場(chǎng)合相當(dāng)廣涇用場(chǎng)合有:需要快速響座的連續(xù)調(diào)速系統(tǒng),;由上位閉環(huán)的定位系統(tǒng),;需要多欄速度進(jìn)行快速切換的系統(tǒng)。
(3)通常伺服的速度給定為模擬量,,即模擬量幅值的大小決定了給定速度的大小,,正負(fù)決定電機(jī)應(yīng)關(guān)系取決于速度指令增益(Pn300)。
注意事項(xiàng)
(1)速度環(huán)增益Pn102,,通常是設(shè)定高一些以使得整個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)快一些,,電機(jī)剛性也會(huì)增強(qiáng),。但是增益大了可能導(dǎo)致系統(tǒng)振動(dòng)。一般負(fù)載慣量大的場(chǎng)合該參數(shù)設(shè)得大一些,。
(2)速度環(huán)積分時(shí)間Pn103,,它的作用是消除靜差,數(shù)值設(shè)得越大響應(yīng)越慢,,到達(dá)指令時(shí)間越長(zhǎng),。通常負(fù)載慣量越大,積分時(shí)間應(yīng)設(shè)定得越大,。
(3)上位機(jī)作閉環(huán)時(shí),,應(yīng)盡量不要設(shè)置軟起動(dòng)減速時(shí)間參數(shù)Pn306、Pn307,。
(4)若沒(méi)有上位機(jī)作閉環(huán),希望通過(guò)模擬量來(lái)使得電機(jī)完全停止,,則必須采用零鉗位或比例控制,。
(5)用上位機(jī)作位置閉環(huán)時(shí),模擬量不能自動(dòng)調(diào)零,。
2,、轉(zhuǎn)矩控制
(1)非速度控制,控制輸岀的轉(zhuǎn)矩即為典型轉(zhuǎn)矩控制,。
(2)常使用于張力控制等場(chǎng)合
(3)輸入為模擬量,,模擬量大小與轉(zhuǎn)矩大小的關(guān)系取決于轉(zhuǎn)矩指令增益。
(4)舉例:假定用戶設(shè)定Pn400是100,,則表明若輸入10ν的模擬量時(shí)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到其額定轉(zhuǎn)矩,。
注意事項(xiàng)
(1)轉(zhuǎn)矩控制首先應(yīng)注意限制電機(jī)轉(zhuǎn)速,電機(jī)轉(zhuǎn)速可以用模擬量進(jìn)行限制,,也可以通過(guò)設(shè)置參數(shù)來(lái)限制轉(zhuǎn)速,。
(2)轉(zhuǎn)矩指令增益Pn400數(shù)值設(shè)定越小,相同模擬量對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩越大,。
3,、位置控制
位置控制普遍應(yīng)用在各種定位場(chǎng)合,可以直接替換各種步進(jìn)傳動(dòng)系統(tǒng),。一般情況下伺服電機(jī)通過(guò)接受脈沖來(lái)進(jìn)行位置控制,,脈沖的個(gè)數(shù)決定了位置,脈沖的頻率決定了電機(jī)運(yùn)行的速度,。一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的位置當(dāng)量,,取決于機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子齒輪。
注意事項(xiàng)
(1)每一個(gè)點(diǎn)位的位移由兩個(gè)參數(shù)組成,,實(shí)際編程的位移是由兩個(gè)參數(shù)的代數(shù)和組成,,注意兩個(gè)參數(shù)的單位,。
(2)注意搜索參考點(diǎn)的速度,若速度過(guò)大可以設(shè)定軟起動(dòng)加減速,,以減小對(duì)機(jī)械的沖擊,。
(3)點(diǎn)位控制中,1CN可以不接任何輸入、輸岀即可實(shí)現(xiàn),。
(4)目前只能順序換步,。
(5)用戶可以通過(guò)觸摸屏和伺服通過(guò) Modbus協(xié)議進(jìn)行通訊,進(jìn)而可以通過(guò)觸摸屏修改位置,、速度等,。
三種控制方式對(duì)比:
(1)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。
(2)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,用位置控制方式對(duì)上位控制器沒(méi)有很高要求,。
(3)就伺服驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度來(lái)看,,轉(zhuǎn)矩模式運(yùn)算量*小,驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)*快,;位置模式運(yùn)算量*大,,驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)*慢。
(4)對(duì)運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)態(tài)性能有比較高的要求時(shí),,需要實(shí)時(shí)對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行調(diào)整,。那么如果控制器本身的運(yùn)算速度很慢(比如PLC,或低端運(yùn)動(dòng)控制器),,就用位置方式控制,。如果控制器運(yùn)算速度比較快,可以用速度方式,,把位置環(huán)從驅(qū)動(dòng)器移到控制器上,,減少驅(qū)動(dòng)器的工作量,提高效率(比如大部分中高端運(yùn)動(dòng)控制器);如果有更好的上位控制器,,還可以用轉(zhuǎn)矩方式控制,,把速度環(huán)也從驅(qū)動(dòng)器上移開(kāi),這一般只是高端專用控制器才能這么干,,而且,,這時(shí)完全不需要使用伺服電機(jī)。