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「伺服电机」伺服电机是如何实现精准定位?

发布时间:2019-10-17 10:48:20 阅读次数:90 文章来源:深圳博智达机器人
导读: 伺服机构是一种自动控制系统,它使一个对象的输出控制量跟随输入目标(或给定值)的任意变化。 那么伺服电机如何实现精确定位,如何理解其闭环特性,我们今天就来谈谈。首先,
伺服机构是一种自动控制系统,它使一个对象的输出控制量跟随输入目标(或给定值)的任意变化。
那么伺服电机如何实现精确定位,如何理解其闭环特性,我们今天就来谈谈。首先,让我们看看交流伺服系统的组成,它由伺服驱动器和伺服电机组成。这里我们主要讨论伺服驱动的工作原理,电机只是一个执行器。司机示意图如下。与逆变器的主电路类似,对电源进行整流和逆变,实现从AC→DC→AC的转换。
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伺服驱动结构图
输入信号/指令可以是位置、速度和扭矩等控制信号,与伺服电机的三种控制模式相对应。每个控制模式对应于环的控制。转矩控制为电流闭环控制,转速模式为转速闭环控制。模式为三闭环控制模式(扭矩、速度、位置)。下面我们分析位置模式的三个闭环:
位置模式的三闭环控制

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上图中,M代表伺服电机,PG代表编码器,最外面的蓝色代表位置回路。因为我们最终控制位置(定位),所以内环分别是速度环和电流环(扭矩环)。低速回路和电流回路用作保护环,防止失速控制和过载,以确保恒定的电机转速和恒定的电机电流。我们关注的是位置环如何确保马达能够精确地以给定的角度旋转。
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如果给一个脉冲,反馈脉冲为0,脉冲偏差Δp=1,输入控制器,此时驱动电路控制ipm逆变器产生spwm波驱动伺服电机旋转,注意这个spwm波。它不同于我们的plc脉冲的方波。当电机驱动编码器旋转时,会发出反馈脉冲。此时,△p=0,电机停止输出,定位一个脉冲。从脉冲到接收反馈脉冲的整个过程是一个闭环过程,以确保电机能够准确定位。脉冲的数量决定了定位的距离。脉冲的频率决定了马达的速度。

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