伺服控制原理.doc

一.伺服控制原理伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的 U/V/W 三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器， 驱动器根据反馈值与目标值进行比 较，调整转子转动的角度伺服电机的精度取决于编码器的精度伺服驱动器又称为伺服方大器或放大器， 是将从控制器输入的脉冲信号或模拟量信号经内部计算放大后输出给电机•伺服内部结构:编码器编码對的柞用① 稚测电气角度-为了餐电机均匀地雄變u转’滞婴检洌转子的电r转动竟度”匹\该也■所需的电瀛，其作用是检腐谖也■.② 检测她也■和速度T作用是检测反惶控制（伺甩本厕誉不可少的惊置、連度.三.伺服电机三环原理：① 位置环： 以外部脉冲或模拟量给定作为输入，以伺服电极的编码器信号作为反馈信号构 成的PID控制回路，其中编码器反馈信号经过倍率放大后进入伺服驱动器，一般放大倍数 为4倍，位置环包含了其他两环，故位置环的动态响应最慢② 速度环： 速度环的给定是位置环 PID运算后的输出，速度环的反馈信号由编码的反馈 信号通过FV转化为模拟量后与给定运算后进入放大器③ 电流环：电流环是三环控制中最根本的一环其他两环都包含有电流环， 电流环以输出端Analogi 速度输An^kM转矩输控制Motors （位置）电流传感器测得的实际值作为反馈信号，在三环中是动态响应最快的一环。

OZArt'flj凹路速度控制控制Motor 速度FXV转矩控制控制Motor转矩1•位置环处理过程假设脉冲指令为1个脉冲，输入时的动作为：① 偏差计数器成为+1② 转变为1个脉冲对应的电压，进入放大器中③ 放大器产生SPWM波驱动马达旋转④ 编码器也相应旋转，发出 1脉冲的震荡⑤ 1脉冲的震荡再次输入到偏差计数中，从原来的指令 +1减去1脉冲的震荡，计数器值成为0⑥ 结果使DA转换输出0V到放大器，放大器使马达停止完成1脉冲的定位□yb 一于2•速度环处理过程① 模拟量形式的速度指令进入速度运算器，使电机开始运行② 电机运行后使用编码器旋转，发出脉冲反馈③ 脉冲反馈经过FV转化为相应的模拟量进入伺服驱动器④ 反馈值与给定值相比较，如果有偏差通过电流环输出控制电流使用其差值改为零卩卜一于CW(+}AM7<—四.伺服的三种控制方式：转矩控制（电流环）：通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出 转矩的大小，主要应用于需要严格控制转矩的场合通过外部模拟量输入控制伺服的输出转矩，使用伺服内部的电流环速度控制（速度环）：通过模拟量的输入或脉冲的频率对转动速度的控制 通过外部模拟量输入控制伺服马达的转速，使用伺服内部的速度环和电流环。

位置控制（位置环）：伺服中最常用的控制,位置控制模式一般是通过外部输入脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，所以一般应用于定位装置位置控制是伺服中最常用的控制方式,通过外部输入的脉冲的频率来确定马达的速度,通过脉冲个数来确定转动的角度,使用伺服内部的位置环，速度环和电流环控制模式的切换G伺服可以通过10端口的TVSEL端子在2种控制方式间切换,需要切换的内容在 Pn02里设置Pn02=3模式位置第2模式速度Pn02=4模式位置第2模式转矩Pn02=5模式速度第2模式转矩■ TVSEL端子开路时，选择第1模式TVSEL端子短路时，选择第E»*冲tg—yas ~T丄、—\—2^1__i—4d—O41~——'r||H-Dt-哥—-><3二-> 42模式-w斗_ ： ,1-.通期•岀I换J■杆•转4腔S（•人瓯菲•研■ it!3-I “笔甜■止&<|R&c|HoaMINP'龙位充羸M岀 INPCQMREADY=DCanv •丸・出竈連:DCsom上稻■出:韩Ife■目增蓝MM?i —控制模式切擅制事f申+24VCCW 2■ 14-dCwlEEJAR£4^2A|F*医转耳冲 胡下 ~-CP£子吉碇弍爭 —cf-o~［曲K正转算 ~O ycwR 弩轻 ADC12f 24V_1Z「运转粛令叭4 ECAST。