在工控伺服系统技术中伺服电机如何实现精准定位它的闭环特性又是怎样的理解呢

导语:伺服系统,作为一种自动控制系统,它能够使物体的位置、方向和状态紧密跟随输入目标的变化。今天,我们将探讨伺服电机如何实现精确定位,以及它闭环特性的理解。首先,让我们了解一下交流伺服系统的组成,由伺服驱动器和伺服电机构成。在这篇文章中,我们主要会讲解伺服驱动器的工作原理,而不仅仅是电机本身。驱动器的结构简图如下,与变频器主电路类似,通过整流逆变实现从交流到直流再回到交流转换。

输入信号或命令可以是位置、速度或扭矩等控制信号,这些对应于伺服电机三种不同的控制模式,每种模式都与闭环相关联。扭矩控制涉及的是电流闭环调节,速度模式则使用速度闭环调节,而位置模式则需要三重闭环(扭矩、速度和位置)来完成。

接下来,我们将详细分析位置模式下的三重闭环控制。在上述图中,M代表了伺服电机,而PG代表编码器,最外层蓝色的部分表示了位置循环,因为我们最终要控制的是精确的位置定位。而内层分别是速度循环和当前(即扭矩)循環,以保证在任何情况下都不会失速而保护电机,并保持恒定的转速和恒定的当前以防止过载,从而确保了整个系统稳定运行。

现在让我们深入研究位于这个过程中的关键点——如何利用这些反馈信息来保证准确旋转给定的角度。当你发出一个脉冲时,如果反馈脉冲为0,那么脉冲偏差△p=1就会被输入进去。这时候,将SPWM波产生并由IPM逆变器驱动,使得伺服务务马启动并开始旋转,同时带动编码器一起旋转并输出反馈脉冲,当这个时间结束后△p=0,马力停止输出。此时,在整个从发出脉冲到接受反馈脉冲之间就是一个完整的闭合回路,从而确保了精准地达到目的地。如果每个周期包含多个这样的步骤,那么它们所覆盖的地理距离就决定了总距离;如果它们发生得更快,则相应地增加了马力的效率。

因此,可以看出,无论是在哪个领域,即便是在高科技工业自动化中,都有大量应用着这种技术,不仅提高效率,而且减少人工劳作风险,为生产线提供更多自由空间,以此提升产品质量同时降低成本。

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