一分钟带你了解伺服电机的三种控制模式

​一、转矩控制

1.定义

控制系统根据设定的目标转矩来调节电机的输出电流,从而实现对负载转矩的精确控制。

2.工作原理

基于电流与转矩的线性关系,利用电流控制器来调节电机的电流,进而控制电机的输出转矩。

① 设定目标转矩

根据需求设定目标转矩值

② 电流控制器

电机转矩与电流成正比,将目标转矩值转换为目标电流值。

③ 反馈控制

-电流传感器: 实时检测电机的实际电流值。

-误差计算:计算目标电流值与实际电流值的误差。

-调节输出: 电流控制器根据误差调节驱动器的输出电压,调整电机电流,使实际电流值接近目标电流值。

④ 闭环控制

闭环反馈系统持续监测/调整电流使电机输出的转矩稳定在目标值。

3.作用

① 精确控制转矩:实现对负载的精确转矩控制,高精度控制。

② 保护设备:防止过载和过转矩,保护电机和机械设备。

③实现稳定运行:减少系统振动和冲击,实现平稳运行。

二、速度控制

1.工作原理

依赖闭环反馈控制系统来实现对电机速度的精确控制。

① 目标速度设定

根据需求设定目标速度

② 速度传感器

实时检测电机实际速度,常用速度传感器包括编码器/测速机:

③ 误差计算

将目标速度与实际速度比较,得到速度误差。

④ 控制器

根据速度误差,通过PID控制算法生成控制信号。

⑤ 驱动器

接收控制信号,调整电机输入电压/电流,以改变电机的转速。

⑥ 闭环反馈

持续监测/调整电机速度,确保实际速度与目标速度匹配。

2.作用

① 精确速度控制

实现对电机速度的精确控制。

② 稳定运行

闭环控制减少速度波动和振动,确保系统平稳运行。

③ 保护设备

防止电机过速运行,保护设备。

三、位置控制

1.工作原理

依靠闭环反馈系统来实现对电机位置的精确控制

① 目标位置设定

根据系统需求设定目标位置。

② 位置传感器

实时检测电机的实际位置,常用的传感器包括编码器或旋转变压器。

③ 误差计算

将目标位置与实际位置进行比较,得到位置误差。

➃ 控制器

根据位置误差,通过PID控制算法(比例-积分-微分控制)生成控制信号。

⑤ 驱动器

接收控制信号,调整电机的输入电压或电流,从而改变电机的位置。

⑥ 闭环反馈

持续监测和调整电机位置,确保实际位置与目标位置匹配:

2.作用

① 精确位置控制

实现对电机位置的精确控制,满足高精度要求。

② 稳定运行

通过闭环控制减少位置偏差和振动,确保系统平稳运行。

③ 保护设备

防止电机位置偏差过大,保护电机和机械设备。一、转矩控制

1.定义

控制系统根据设定的目标转矩来调节电机的输出电流,从而实现对负载转矩的精确控制。

2.工作原理

基于电流与转矩的线性关系,利用电流控制器来调节电机的电流,进而控制电机的输出转矩。

① 设定目标转矩

根据需求设定目标转矩值

② 电流控制器

电机转矩与电流成正比,将目标转矩值转换为目标电流值。

③ 反馈控制

-电流传感器: 实时检测电机的实际电流值。

-误差计算:计算目标电流值与实际电流值的误差。

-调节输出: 电流控制器根据误差调节驱动器的输出电压,调整电机电流,使实际电流值接近目标电流值。

④ 闭环控制

闭环反馈系统持续监测/调整电流使电机输出的转矩稳定在目标值。

3.作用

① 精确控制转矩:实现对负载的精确转矩控制,高精度控制。

② 保护设备:防止过载和过转矩,保护电机和机械设备。

③实现稳定运行:减少系统振动和冲击,实现平稳运行。

二、速度控制

1.工作原理

依赖闭环反馈控制系统来实现对电机速度的精确控制。

① 目标速度设定

根据需求设定目标速度

② 速度传感器

实时检测电机实际速度,常用速度传感器包括编码器/测速机:

③ 误差计算

将目标速度与实际速度比较,得到速度误差。

④ 控制器

根据速度误差,通过PID控制算法生成控制信号。

⑤ 驱动器

接收控制信号,调整电机输入电压/电流,以改变电机的转速。

⑥ 闭环反馈

持续监测/调整电机速度,确保实际速度与目标速度匹配。

2.作用

① 精确速度控制

实现对电机速度的精确控制。

② 稳定运行

闭环控制减少速度波动和振动,确保系统平稳运行。

③ 保护设备

防止电机过速运行,保护设备。

三、位置控制

1.工作原理

依靠闭环反馈系统来实现对电机位置的精确控制

① 目标位置设定

根据系统需求设定目标位置。

② 位置传感器

实时检测电机的实际位置,常用的传感器包括编码器或旋转变压器。

③ 误差计算

将目标位置与实际位置进行比较,得到位置误差。

➃ 控制器

根据位置误差,通过PID控制算法(比例-积分-微分控制)生成控制信号。

⑤ 驱动器

接收控制信号,调整电机的输入电压或电流,从而改变电机的位置。

⑥ 闭环反馈

持续监测和调整电机位置,确保实际位置与目标位置匹配:

2.作用

① 精确位置控制

实现对电机位置的精确控制,满足高精度要求。

② 稳定运行

通过闭环控制减少位置偏差和振动,确保系统平稳运行。

③ 保护设备

防止电机位置偏差过大,保护电机和机械设备。

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