伺服电机一般有三种控制方式:速度控制方式、扭矩控制方式和位置控制方式。我想知道的是,这三种控制方式是在什么基础上选择的?在数控领域中的,一般都是采用速度控制的方法,这好像是数控里的轴控制卡决定的。那么这三种控制方法之间是否有性能差异了?都分别能够在什么场合使用?
速度控制和扭矩控制由模拟量控制。位置控制由脉冲控制。具体控制方式应根据客户要求和运动功能选择。
如果你对电机的速度和位置没有要求,就输出一个恒定的扭矩,当然这是需要在扭矩模式下进行的设置。
然后若是对位置和速度有一定的精度要求,但对实时扭矩不是很关注,使用扭矩模式就不方便了,最好使用速度或位置模式。如果上层控制器有更好的闭环控制功能,速度控制的效果会更好。如果要求本身不是很高,或者基本没有实时性要求,位置控制方法对上位控制器要求不高。
就伺服驱动器的响应速度而言,扭矩模式计算最小,驱动器对控制信号响应最快。位置模式计算量最大,驾驶员对控制信号的反应最慢。
在运动过程中,对动态性能的要求很高,需要对电机进行实时调节。那么,如果控制器本身运行缓慢(比如 plc,或者是低端移动控制器),那么就使用位置控制。若控制器速度较快,则可以速度向驱动器移动位环,以减少驱动器的工作量,并提高效率(如大部分高端运动控制器);若有较好的上位控制器,也可用转矩控制从驱动器中分离速度环,通常仅适用于高端专用控制器,而完全不需要伺服电机。
一般来说,不管驱动控制得好不好,每个厂商都说是最好的,但是现在有一种比较直观的比较方法,叫做响应带宽。在转矩控制或转速控制时,脉冲发生器给他一个方波信号,使电机连续正反转,并不断提高频率。示波器显示频率扫描信号。当包络的峰值达到最高值的70.7%时,表明它已经失步。此时频率可以显示谁的乘积高达1000Hz,而速度环只能达到几十Hz。