伺服驅(qū)動(dòng)器基礎(chǔ)知識(shí)問(wèn)與答

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1、什么是伺服驅(qū)動(dòng)器？伺服驅(qū)動(dòng)器基礎(chǔ)知識(shí)問(wèn)與答交流伺服驅(qū)動(dòng)器別名：伺服驅(qū)動(dòng)器,伺服電機(jī)^動(dòng)器，伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器,全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)器；ServodriveServomotoro關(guān)于伺服的應(yīng)用：首先得確定你應(yīng)用在什么場(chǎng)合。如果用在機(jī)床上，則控制部分硬件可以設(shè)計(jì)得相對(duì)簡(jiǎn)單一些，成本也相應(yīng)低些。如果用于軍工，則內(nèi)部固件設(shè)計(jì)時(shí)控制算法應(yīng)該更靈活,比如提供位置環(huán)濾波、速度環(huán)濾波、非線性、最優(yōu)化或智能化算法。當(dāng)然不需要在一個(gè)硬件部分上實(shí)現(xiàn)。可以面向?qū)ο笞龀蓭追N類型的產(chǎn)品。交流伺服在加工中心、自動(dòng)車床、電動(dòng)注塑機(jī)、機(jī)械手、印刷機(jī)、包裝機(jī)、彈簧機(jī)、

2、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x、電火花加工機(jī)等等方面的設(shè)備有廣闊的應(yīng)用。關(guān)于步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)的性能有較大差別。步進(jìn)電機(jī)是一種離散運(yùn)動(dòng)的裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國(guó)內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中,步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)也越來(lái)越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號(hào)）”但在使用性能和應(yīng)用場(chǎng)合上存在著較大的差異。如：1、控制精度不同；2、低頻特性不同久矩頻特性不同4

3、、過(guò)載能力不同5、運(yùn)行性能不同6、速度響應(yīng)性能不同。交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來(lái)做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。所以,在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。有關(guān)伺服零點(diǎn)開關(guān)的問(wèn)題：找零的方法有很多種，可根據(jù)所要求的精度及實(shí)際要求來(lái)選擇。可以伺服電機(jī)自身完成（有些品牌伺服電機(jī)有完整的回原點(diǎn)功能），也可通過(guò)上位機(jī)配合伺服完成，但回原點(diǎn)的原理基本上常見的有以下幾種。一、伺服電機(jī)尋找原點(diǎn)時(shí),當(dāng)碰到原點(diǎn)開關(guān)時(shí),馬上減速停止,以此點(diǎn)為原點(diǎn)。二回原點(diǎn)時(shí)直接尋找編

4、碼器的Z相信號(hào),當(dāng)有Z相信號(hào)時(shí)，馬上減速停止。這種回原方法一般只應(yīng)用在旋轉(zhuǎn)軸,且回原速度不高,精度也不高。同步帶的安裝對(duì)伺服定位也有很大影響嗎？這個(gè)情況，得知道伺服是不是調(diào)得很軟?常見伺服是用脈沖控制的，那么，位置環(huán)的比例增益，速度環(huán)比例增益、積分時(shí)間常數(shù)分別是多少?位置環(huán)比例增益：21rad/s速度環(huán)比例增益：105rad/s速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)：84ms關(guān)于伺服的三種控制方式,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。想知道的就是這三種控制方式具體根據(jù)什么來(lái)選擇的？速度控制和轉(zhuǎn)矩控制都是用模擬量來(lái)控

5、制的。位置控制是通過(guò)發(fā)脈沖來(lái)控制的。具體采用什么控制方式要根據(jù)客戶的要求,滿足何種運(yùn)動(dòng)功能來(lái)選擇。如果您對(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。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)有很高的要求。就伺服驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度來(lái)看，轉(zhuǎn)矩模式運(yùn)算量最小,驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)最快；位置模式運(yùn)算量最大，驅(qū)動(dòng)器對(duì)

6、控制信號(hào)的響應(yīng)最慢。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)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”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)。換一種說(shuō)法是：1、轉(zhuǎn)矩控制:轉(zhuǎn)矩控制方式是通過(guò)外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來(lái)設(shè)定電機(jī)軸對(duì)

7、外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，具體表現(xiàn)為例如10V對(duì)應(yīng)5Nm的話,當(dāng)外部模擬量設(shè)定為5V時(shí)電機(jī)軸輸出為2?5Nm:如果電機(jī)軸負(fù)載低于2?5Nm時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，夕卜部負(fù)載等于2.5Nm時(shí)電機(jī)不轉(zhuǎn)，大于2.5Nm時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)（通常在有重力負(fù)載情況下產(chǎn)生）o可以通過(guò)即時(shí)的改變模擬量的設(shè)走來(lái)改變?cè)O(shè)走的力矩大小”也可通過(guò)通訊方式改變對(duì)應(yīng)的地址的數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用主要在對(duì)材質(zhì)的受力有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中，例如饒線裝置或拉光纖設(shè)備，轉(zhuǎn)矩的設(shè)走要根據(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。2、位置控制：位置控制模式一般是通

8、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，也有些伺服可以通過(guò)通訊方式直接對(duì)速度和位移進(jìn)行賦值。由于位置模式可以對(duì)速度和位置都有很嚴(yán)格的控制,所以一般應(yīng)用于走位裝置。應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)控機(jī)床、印刷機(jī)械等等。3、速度模式通過(guò)模擬量的輸入或脈沖的頻率都可