工控伺服系统技术的精妙之道如何全面掌握其对偶控制模式

导语:伺服控制领域的术语繁多,包括闭环、半闭环和开环控制,以及速度环、电流环和位置环等。很多人对这些概念仍不够清楚。本文将详细解析伺服控制模式及其掌握方法,旨在为读者提供系统性的理解。

伺服控制的基本类型

开环控制:没有反馈机床位移量,这种方式常见于无检测装置或不反馈的位置控制中。

半闭环控制:通过安装在伺服电机上的检测装置间接反馈机床位移量,不考虑机械误差。

全闭环控制:检测装置直接安装在机床上,实时反馈实际位移量。

三种主要的伺服放大器工作模式

转矩模式(电流-ring):通过外部模拟输入或地址赋值来设定转矩大小,适用于需要精确转矩输出的情况。

速度模式(速度-ring):通过模拟输入或脉冲频率来调整转动速度。

位置模式(位置-ring):通常使用脉冲频率确定转速,并用脉冲个数定义角度变化,以适应定位应用。

控论理论与应用

位置控论区分:

半闭回路Ⅰ「马达轴端检出」

半闭回路Ⅱ「减速机端检出」

全闭回路「机械位置检出」

使用AC伺服马达进行位置控论,一般是指由与马达轴心结合的编码器或角度检测器获取回授信号,当指令与实际一致时停止并执行锁定功能。

位置ring作用:

定义了一个以脉冲列形式输入的指令信号,其中每个脉冲代表一定角度移动。

输入数量与返回数量匹配时达到目标点所需时间可计算得知,即Pulse/Second (PPS)。

控制过程中,由于有加算和减算,因此有计数器用于跟踪偏差。

工控系统发出指令后,将其传输至电子齿轮分频设备,再经过偏差计数器比较并形成偏差信号。这个偏差信号经四倍频后,与原来的运动命令相比产生新的运动命令。这一过程称为前馈调节,在此基础上形成最终运行命令。在整个过程中,每次循环都要检查是否已经达到预设点,如果到则停止继续操作,从而保证精确性。

关于AC伺服马达之性能评价

应答性:即从接收到指令开始到完成任务所需时间。增益(GAIN)用以描述输入输出之间关系,是技术术语,用以衡量效率和效果的一个参数。如果增益高,则意味着更快地响应用户要求。

a. 相对运动: 计算特定的距离移动,如直线行走或者往返一次指定距离的事务处理系统.

b. 绝对运动: 直接下达一个具体地点,可用于X-Y轴或者台面等多种场景.

随着技术不断进步,我们可以更加准确地掌握各种复杂场景下的伺服操纵,使我们的自动化系统更加智能化、高效运作。