什么是伺服？怎樣實(shí)現伺服控制？
閱讀次數：2113 2019-10-14 10:24:00
伺服控制，即為滿(mǎn)足某種目的，對產(chǎn)生的運動(dòng)和對物體的運動(dòng)進(jìn)行控制的人類(lèi)活動(dòng)。所謂伺服控制指對物體運動(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。伺服控制系統則指的是用來(lái)精確地跟隨或復現某個(gè)過(guò)程的反饋控制系統。
2、驅動(dòng)部分：接收指令部分的輸出，并驅動(dòng)執行機構(比如電機)動(dòng)作的裝置
3、反饋部分：檢測執行結構或者負載狀態(tài)的裝置
4、執行機構：接收驅動(dòng)部分的輸出信號產(chǎn)生轉力矩、位置等狀態(tài)
二、伺服內部結構：
一般伺服都有三種控制方式：速度控制方式，轉矩控制方式，位置控制方式。
（1）速度制即電機按照給定的速度指令進(jìn)行運轉
（2）速度控制的應用場(chǎng)合相當廣涇用場(chǎng)合有：需要快速響座的連續調速系統；由上位閉環(huán)的定位系統；需要多欄速度進(jìn)行快速切換的系統。
（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，正負決定電機應關(guān)系取決于速度指令增益（Pn300）。
（1）速度環(huán)增益Pn102，通常是設定高一些以使得整個(gè)系統響應快一些，電機剛性也會(huì )增強。但是增益大了可能導致系統振動(dòng)。一般負載慣量大的場(chǎng)合該參數設得大一些。
（2）速度環(huán)積分時(shí)間Pn103，它的作用是消除靜差，數值設得越大響應越慢，到達指令時(shí)間越長(cháng)。通常負載慣量越大，積分時(shí)間應設定得越大。
（3）上位機作閉環(huán)時(shí)，應盡量不要設置軟起動(dòng)減速時(shí)間參數Pn306、Pn307。
（4）若沒(méi)有上位機作閉環(huán)，希望通過(guò)模擬量來(lái)使得電機完全停止，則必須采用零鉗位或比例控制。
（5）用上位機作位置閉環(huán)時(shí)，模擬量不能自動(dòng)調零。
（1）非速度控制，控制輸岀的轉矩即為典型轉矩控制。
（3）輸入為模擬量，模擬量大小與轉矩大小的關(guān)系取決于轉矩指令增益。
（4）舉例：假定用戶(hù)設定Pn400是100，則表明若輸入10ν的模擬量時(shí)電機輸出轉矩可以達到其額定轉矩的100%。
（1）轉矩控制首先應注意限制電機轉速，電機轉速可以用模擬量進(jìn)行限制，也可以通過(guò)設置參數來(lái)限制轉速。
（2）轉矩指令增益Pn400數值設定越小，相同模擬量對應的轉矩越大。
位置控制普遍應用在各種定位場(chǎng)合，可以直接替換各種步進(jìn)傳動(dòng)系統。一般情況下伺服通過(guò)接受脈沖來(lái)進(jìn)行位置控制，脈沖的個(gè)數決定了位置，脈沖的頻率決定了電機運行的速度。一個(gè)脈沖對應的位置當量，取決于機械結構和電子齒輪。
（1）每一個(gè)點(diǎn)位的位移由兩個(gè)參數組成，實(shí)際編程的位移是由兩個(gè)參數的代數和組成，注意兩個(gè)參數的單位。
（2）注意搜索參考點(diǎn)的速度，若速度過(guò)大可以設定軟起動(dòng)加減速，以減小對機械的沖擊。
（3）點(diǎn)位控制中,1CN可以不接任何輸入、輸岀即可實(shí)現。
（5）用戶(hù)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。
（1）如果對電機的速度、位置都沒(méi)有要求，只要輸出一個(gè)恒轉矩，當然是用轉矩模式。
（2）如果對位置和速度有一定的精度要求，而對實(shí)時(shí)轉矩不是很關(guān)心，用轉矩模式不太方便，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，用位置控制方式對上位控制器沒(méi)有很高的要求。（3）就伺服驅動(dòng)器的響應速度來(lái)看，轉矩模式運算量最小，驅動(dòng)器對控制信號的響應最快；位置模式運算量最大，驅動(dòng)器對控制信號的響應最慢。
（4）對運動(dòng)中的動(dòng)態(tài)性能有比較高的要求時(shí)，需要實(shí)時(shí)對電機進(jìn)行調整。那么如果控制器本身的運算速度很慢（比如PLC，或低端運動(dòng)控制器），就用位置方式控制。如果控制器運算速度比較快，可以用速度方式，把位置環(huán)從驅動(dòng)器移到控制器上，減少驅動(dòng)器的工作量，提高效率（比如大部分中高端運動(dòng)控制器）；如果有更好的上位控制器，還可以用轉矩方式控制，把速度環(huán)也從驅動(dòng)器上移開(kāi)，這一般只是高端專(zhuān)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。
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