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伺服电机是如何完成精准定位?如何了解它的闭环特性?

2019-2-22 16:43| 发布者: admin| 反省: 5264| 评论: 0

摘要: 伺服系统(servo mechanism)是使物体的位置、方位、外形等输入被控量可以跟跟随输入目的(或给定值)的恣意变化的自动控制系统。那么伺服电机是如何完成精准定位,如何了解它的闭环特性,明天我们就来说说。首先 ...
伺服系统(servo mechanism)是使物体的位置、方位、外形等输入被控量可以跟跟随输入目的(或给定值)的恣意变化的自动控制系统。
那么伺服电机是如何完成精准定位,如何了解它的闭环特性,明天我们就来说说。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义务原理,电机只是一个执行机构。驱动器的结构简图如下,和变频器的主电路相似,电源经过整流,逆变,完成从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方式,每种控制方式都对应着环的控制,扭矩控制是电流闭环控制,速度方式是速度闭环控制,位置方式则是三闭环控制方式(扭矩、速度、位置)。下面我们对位置方式的三闭环中止剖析:


位置方式的三闭环控制
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,由于我们最终控制的是位置(定位),内环区分是速度环和电流环(扭矩环),位置方式下速度环和电流环作为维护环防止失速控制和过载以确保电机恒速运转和电机电流恒定。我们重点看下位置环是如何确保电机可以准确旋转给定的角度。
假定我们给定脉冲为1个,此时反响脉冲为0,脉冲倾向△p=1,输入到控制器中,这时分驱动电路控制IPM逆变器爆发SPWM波驱动伺服电机旋转,留意这个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收回反响脉冲,这个时分△p=0,电机中止输入,1个脉冲定位完成。整个从收回脉冲到接受反响脉冲的进程就是一个闭环进程,从而确保电机可以准确定位,脉冲的数量决议定位的距离,脉冲的频率决议电机的转速。

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