伺服控制方式主要包括三种:转矩控制、速度控制和位置控制。这些控制方式各有其特点和适用场景,选择合适的控制方式可以提高系统的性能和效率。
转矩控制
转矩控制是通过外部模拟量输入来设定电机轴的输出转矩大小。例如,10V对应5Nm的转矩,当外部给个5V电压时,电机就输出2.5Nm的力。这种控制方式主要用于对力有严格要求的场景,如绕线装置和光纤拉丝设备,因为这些设备的绕线半径会变化,转矩必须实时调整,才能保证线材的受力不变。
速度控制
速度控制是通过模拟量输入或脉冲频率来控制电机的转动速度。速度控制通常需要上位控制器的PID控制来实现闭环控制,这样可以对速度进行精准调整。速度控制还可以通过检测负载位置来实现定位,减少中间传动过程中的误差,提高系统的定位精度。这种控制方式适用于对速度有要求但对位置精度要求不高的场合,如自动化生产线和包装机械。
位置控制
位置控制是通过外部脉冲信号来确定电机的转动速度和位置。脉冲的频率决定转动速度,脉冲的数量决定转动的角度。位置控制模式主要用于对精度要求非常高的设备,如数控机床和印刷机械。这种控制方式的运算量最大,动态响应速度最慢,但能够提供高精度的定位和运动控制。
伺服电机的基本控制模式
伺服系统根据编码器返回的脉冲信号进行控制,主要分为三种模式:位置控制模式、速度控制模式和转矩控制模式。每种模式使用的环路不同,电流环的响应速度最快,其次是速度环,位置环响应速度最慢。位置控制模式使用的环有位置环、速度环和电流环;速度控制模式使用的环有速度环和电流环;转矩控制模式使用的环只有电流环。