伺服电机位置控制模式(伺服电机控制方式的选择)

通用伺服电动机主要具有三种控制模式：速度控制模式，转矩控制模式和位置控制模式，下面将详细介绍每种控制模式。

1.速度控制方式

可以通过模拟输入或脉冲频率控制转速。如果上位计算机控制单元有外环PID控制，则也可以定位速度模式，但是将电动机或直接负载的位置信号反馈给上位机进行计算。此外，速度模式支持直接负载外环检测位置信号，此时，位于电机轴末端的编码器仅检测电机速度，并且位置信号直接由最终负载末端检测设备提供。中间传输过程减少误差提高了整个系统的定位精度。

2.转矩控制方式

转矩控制方法是通过外部模拟量或直接地址分配的输入来设置电动机轴的外部输出转矩。具体表现如下：例如，当有一个外部模拟量时，10V对应于5Nm。设置为5V时，电机轴输出为2.5Nm。当电动机轴负载低于2.5Nm时，电动机将向前旋转。如果外部负载为2.5Nm，则电动机将不会旋转。如果大于2.5Nm，则电动机反转。可以通过立即更改模拟量的设置或通过通讯更改相应地址的值来实现设置转矩。该应用主要用于对材料强度有严格要求的绕线和退绕设备，例如绕线设备或光纤设备。

3.位置控制方式

位置控制方法通常根据从外部输入的脉冲的频率来确定转速，而根据脉冲数来确定旋转角度，有些伺服驱动器还可以通过通信直接分配速度和位移。定位模式通常用于定位设备，例如CNC机床，印刷机等，因为它可以非常严格地控制速度和位置。

如何选择伺服电机的控制模式就伺服驱动器的响应速度而言，转矩模式的计算量最少，驱动器对控制信号的响应速度最快。计算和驱动对慢速控制信号的响应最大。

如果您对电动机的速度和位置没有要求，请输出恒定转矩并使用转矩模式。

如果您对位置和速度有特定的精度要求，但是您对实时扭矩不太在意，则使用扭矩模式不方便，最好使用速度或位置模式。如果上位控制器具有更好的闭环控制，则速度控制效果会更好。如果要求不是很高，或者基本上没有实时要求，则对上位控制器的位置控制方法不是很高的要求。

当运行中对动态性能的要求较高时，需要实时调整电动机。如果控制器本身的运行速度很慢（例如PLC或低端运动控制器），则使用位置控制。如果控制器的计算速度相对较快，则可以使用速度模式将位置环从驾驶员移到控制器上，以减少驾驶员的工作量并提高效率（例如大多数中高级运动控制器）。如果上层控制更好，则也可以用转矩来控制它，或者可以从驱动器上卸下速度环，此时无需使用伺服电动机。