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江苏遗漏一定牛:伺服电机是如何实现精准定位?如何理解它的闭环特性?

贵州快三走势图今天今 www.rs6l2.cn 2019-2-22 16:43| 发布者: admin| 查看: 1300| 评论: 0

摘要: 伺服系统(servo mechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。那么伺服电机是如何实现精准定位,如何理解它的闭环特性,今天我们就来说说。首先 ...
伺服系统(servo mechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。
那么伺服电机是如何实现精准定位,如何理解它的闭环特性,今天我们就来说说。首先我们看下交流伺服系统的组成,由伺服驱动器和伺服电机组成。这里我们主要讲述伺服驱动的工作原理,电机只是一个执行机构。驱动器的结构简图如下,和变频器的主电路类似,电源经过整流,逆变,实现从AC→DC→AC的转换。


伺服驱动器结构简图
输入信号/命令可以是位置、速度、扭矩等控制信号,对应伺服电机的三种控制模式,每种控制模式都对应着环的控制,扭矩控制是电流闭环控制,速度模式是速度闭环控制,位置模式则是三闭环控制模式(扭矩、速度、位置)。下面我们对位置模式的三闭环进行分析:


位置模式的三闭环控制
上图中M表示伺服电机,PG代表编码器,最外面的蓝色的代表位置环,因为我们最终控制的是位置(定位),内环分别是速度环和电流环(扭矩环),位置模式下速度环和电流环作为?;せ贩乐故倏刂坪凸匾匀繁5缁闼僭俗偷缁缌骱愣?。我们重点看下位置环是如何确保电机能够准确旋转给定的角度。
假如我们给定脉冲为1个,此时反馈脉冲为0,脉冲偏差△p=1,输入到控制器中,这时候驱动电路控制IPM逆变器产生SPWM波驱动伺服电机旋转,注意这个SPWM波和我们plc发脉冲的方波是不一样的,时电机带动编码器旋转发出反馈脉冲,这个时候△p=0,电机停止输出,1个脉冲定位完成。整个从发出脉冲到接受反馈脉冲的过程就是一个闭环过程,从而确保电机能够准确定位,脉冲的数量决定定位的距离,脉冲的频率决定电机的转速。

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