滿(mǎn)足機(jī)器人使用的伺服電機(jī)操作需要哪些條件,？伺服電機(jī)的基本三種控制方式介紹！

人們對(duì)工業(yè)機(jī)器人并不陌生。隨著社會(huì)的發(fā)展,，工業(yè)機(jī)器人在我們生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,。伺服電機(jī)作為工業(yè)機(jī)器人的核心部件,，需要具備哪些條件才能滿(mǎn)足工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行要求？

首先,，快速反應(yīng),。從接收到命令信號(hào)到完成命令要求的工作狀態(tài)的時(shí)間應(yīng)縮短。對(duì)指令信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間越短,，伺服電機(jī)系統(tǒng)的靈敏度越高,，快速響應(yīng)性能越好,。通常，伺服電機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)用于解釋伺服電機(jī)的快速響應(yīng)性能,。

伺服電機(jī)滿(mǎn)足工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行的哪些條件,？

二是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩慣性比大,。在驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)，要求機(jī)器人的伺服電機(jī)具有大的啟動(dòng)力矩和小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,。

第三,，由于控制特性的連續(xù)性和線(xiàn)性，電機(jī)速度可以隨著控制信號(hào)的變化而不斷變化,。有時(shí),，要求速度與控制信號(hào)成比例或近似成比例。二是調(diào)速范圍寬,?？稍?000~10000范圍內(nèi)使用。當(dāng)然,，為了匹配機(jī)器人的形狀,，伺服電機(jī)體積小、體積小,、軸向尺寸短,。第三,能承受惡劣工況,能進(jìn)行非常頻繁的正反向加減速,并能在短時(shí)間內(nèi)承受幾次過(guò)載。

由于其高轉(zhuǎn)矩慣性比,、無(wú)刷和換向火花等優(yōu)點(diǎn),，在工業(yè)機(jī)器人中得到了廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)三相永磁同步伺服電機(jī)的電流源調(diào)制（PWM）逆變器和電流環(huán)為內(nèi)環(huán),、速度環(huán)為外環(huán)的多閉環(huán)控制系統(tǒng),，一般采用電流源脈寬調(diào)制（PWM）逆變器。

只有有好的零件,，機(jī)器才能發(fā)揮作用,。因此，選擇好的伺服電機(jī)也是標(biāo)準(zhǔn),。

伺服電機(jī)的基本三種控制方式,？

伺服系統(tǒng)又稱(chēng)隨動(dòng)系統(tǒng)，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),。伺服系統(tǒng)使物體的位置,、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng),。

伺服主要靠脈沖來(lái)定位,，基本上可以這樣理解,，伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度,，從而實(shí)現(xiàn)位移,，因?yàn)椋欧姍C(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣,，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),，或者叫閉環(huán)，如此一來(lái),，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),，同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái)，這樣,，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位。

簡(jiǎn)單介紹了一下伺服電機(jī)的工作原理,，接著看看它的三種控制方式：

1,、位置模式

2,、轉(zhuǎn)矩模式

3,、速度模式

下面，就來(lái)依序看一下伺服電機(jī)的這三種控制方式到底是怎么回事,。

1,、位置模式

看這個(gè)名字，就能猜到個(gè)大概了,，說(shuō)白了就是對(duì)位置要求比較高,，比如直線(xiàn)伺服模組這種機(jī)構(gòu)，需要滑動(dòng)機(jī)構(gòu)停止準(zhǔn)確,，就用這種模式,，說(shuō)到這里，咱們順帶來(lái)看一下滾珠絲桿式模組的組成

自動(dòng)化中應(yīng)用的基本都是這種模式,，還有就是,，在位置模式下，PLC一般都是以通過(guò)發(fā)送脈沖給驅(qū)動(dòng)器的方式,，來(lái)控制伺服系統(tǒng),。

那這種模式下，PLC又是怎么控制伺服電機(jī)的呢：通過(guò)發(fā)送的脈沖的頻率,，來(lái)確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大??；通過(guò)發(fā)送脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；當(dāng)然也有些伺服系統(tǒng),，PLC可以通過(guò)通訊方式直接對(duì)速度和位移進(jìn)行賦值,。

由于位置模式對(duì)速度和位置都有很?chē)?yán)格的控制，所以一般應(yīng)用于需要精確定位的裝置,，比如像上面說(shuō)的直線(xiàn)模組,，還有數(shù)控機(jī)床，印刷機(jī)械等等,，可以說(shuō)這種模式是應(yīng)用最廣的,。

2、轉(zhuǎn)矩模式

一般來(lái)說(shuō),，應(yīng)用轉(zhuǎn)矩模式,，都是對(duì)電機(jī)的速度、位置沒(méi)有什么要求,，只需要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩,，就像我剛才的那種使用工況。

和位置模式不同的是,，轉(zhuǎn)矩控制方式是通過(guò)外部模擬量的輸入或直接對(duì)地址的賦值來(lái)設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外的輸出轉(zhuǎn)矩,，比如說(shuō)：伺服系統(tǒng)中，如果10V對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩是5N·m,，那么外部輸入模擬量設(shè)置為5V時(shí),，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩就是2.5N·m。

這時(shí),，如果電機(jī)軸負(fù)載小于2.5N·m時(shí),，電機(jī)就會(huì)正轉(zhuǎn)；負(fù)載大于2.5N·m時(shí),，電機(jī)會(huì)跟著負(fù)載方向轉(zhuǎn)動(dòng),；當(dāng)然負(fù)載等于2.5N·m時(shí)，電機(jī)就不轉(zhuǎn),。

這種控制模式咱們使用的不是很多,，一般都是應(yīng)用在對(duì)材質(zhì)的受力有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中，例如饒線(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。

當(dāng)然,，如果有其他場(chǎng)合用到了這種控制模式,，也歡迎大家在評(píng)論區(qū)補(bǔ)充。

3、速度模式

在這種模式下,，控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度有兩種方式：

1,、外部對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖的頻率

就是通過(guò)上位機(jī)（比如PLC），對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送的脈沖頻率,，來(lái)控制伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度,，這種方式和位置模式是一樣的。

2,、通過(guò)模擬量的輸入

這個(gè)方式和轉(zhuǎn)矩模式差不多,，0-10V分別對(duì)應(yīng)的不同速度，外部輸入模擬量設(shè)定為不同的電壓時(shí),，伺服電機(jī)就會(huì)輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速,。

在速度模式下，伺服系統(tǒng)本身沒(méi)辦法做定位,，如果想要實(shí)現(xiàn)定位功能,，需要將電機(jī)的位置信號(hào)或者是負(fù)載的位置信號(hào)反饋給上位機(jī)，然后再由上位機(jī)進(jìn)行運(yùn)算控制,，說(shuō)白了就是：需要另外檢測(cè)電機(jī)或者負(fù)載的位置,。

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)就由最終負(fù)載端的檢測(cè)裝置來(lái)提供了