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教你一分鐘了解直流伺服系統(tǒng)的控制原理以及優(yōu)缺點

返回列表 來源：發(fā)布日期： 2019.05.20

教你一分鐘了解直流伺服系統(tǒng)的控制原理以及優(yōu)缺點

本文主要介紹的是直流伺服系統(tǒng) 的優(yōu)缺點及控制原理，具體的跟隨小編一起來了解一下。

伺服系統(tǒng)（servomechanism）又稱隨動系統(tǒng)，是用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機械位移（或轉(zhuǎn)角）準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角），其結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。伺服系統(tǒng)最初用于國防軍工, 如火炮的控制, 船艦、飛機的自動駕駛,導(dǎo)彈發(fā)射等,后來逐漸推廣到國民經(jīng)濟(jì)的許多部門,如自動機床、無線跟蹤控制等。

直流伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點

1、優(yōu)點

精確的速度控制

轉(zhuǎn)矩速度特性很硬

原理簡單、使用方便

價格優(yōu)勢

2、缺點

電刷換向

速度限制

附加阻力

產(chǎn)生磨損微粒（對于無塵室）

　　直流伺服系統(tǒng)原理框圖

一文看懂直流伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點及控制原理

直流伺服系統(tǒng)的控制原理

　　直流伺服和交流伺服相似，可以采用控制器開環(huán)控制方式，控制器半閉環(huán)控制和全閉環(huán)控制系統(tǒng)。

　　直流伺服系統(tǒng)控制面板結(jié)構(gòu)如下，面板右側(cè)為與直流伺服電機接口板的接口，包括電機驅(qū)動接口和編碼器接口；左側(cè)為與運動控制器面板的接口，包括位置控制模式接口和速度控制模式接口。

一文看懂直流伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點及控制原理

　　M+，M-信號為直流無刷伺服電機的電源線，用于驅(qū)動電機的運動。

　　A+，A-，B+，B-，C+，C-，5+，0V信號為編碼器信號，用于反饋電機軸的實際位置。

　　A，/A，B，/B，C，/C，+5V，PUL+，DIR+，OGND，OVCC，GND，DAC，RESET，ALM，ENABLE為與控制器相連的控制信號。

　　其含義為：

　　A，/A，B，/B，C，/C為驅(qū)動器反饋給運動器控制器的編碼器信號。

　　+5V為電源。

　　PUL+，PUL-為脈沖信號，用于位置模式下的電機控制。

　　DIR+，DIR-為方向信號，用于位置模式下的電機控制。

　　OGND，OVCC，GND分別為模擬地，模擬電源和數(shù)字地。

　　DAC為驅(qū)動器接受的模擬控制信號，范圍一般為-10V-10V。

　　RESET，ALM，ENABLE為控制信號，分別表示驅(qū)動器的復(fù)位，報警以及使能功能。

　　直流伺服驅(qū)動器通常具有速度控制模式和位置控制模式。

　　采用位置模式時，輸入控制信號為脈沖和方向（或是正負(fù)脈沖），采用速度模式時，輸入控制信號為模擬量。驅(qū)動器將輸入信號轉(zhuǎn)化為速度控制信號，經(jīng)過速度控制器轉(zhuǎn)化為電流控制信號，電流信號通過PWM回路作用于功率擴大模塊的輸出模塊，最后施加給電機。

一文看懂直流伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點及控制原理

　　直流伺服驅(qū)動器采用IDM只能伺服驅(qū)動器。

　　IDM240/640是嵌入式智能、高精密、全數(shù)字化的伺服驅(qū)動器，可驅(qū)動方波或正弦波無刷伺服電機（PMSM），直流有伺服電機，通過CAN或RS-485接口可組成多達(dá)256個軸的分布式智能網(wǎng)絡(luò)運動系統(tǒng)，嵌入的高級可編程運動語言（TML）提供各種高級運動控制和plc專用功能。

　　主要特點如下：

　　分布式智能，單軸主控運行或從動軸模式

　　控制模式：位置，速度，轉(zhuǎn)矩，電壓，外部變量

　　運動模式：脈沖＋方向，電子齒輪，Profiling，Contouring

　　可編程保護(hù)：位置誤差，過流，過壓或欠壓，I2t，

　　DSP控制技術(shù)：基于MotionChipTM 技術(shù)

　　RS232/485串行接口，波特率可達(dá)115KB

　　CAN2.0局域總線，兼容CANopen，波特率可達(dá)1MHz

　　輸出電流：連續(xù)電流5A/8A，峰值電流16A，

　　電源電壓：12-48VDC（IDM240），12-48VDC（邏輯電源）/80V（電機）（IDM640）

　　緊湊結(jié)構(gòu)設(shè)計：136 x 84.5 x 26 mm

　　控制軟件采用Easy Motion Studio，控制軟件特點如下：

　　高級圖形化評估分析編程工具EasyMotion Studio平臺快速設(shè)置電機、驅(qū)動器參數(shù)及編程運動程序，TML_LIB函數(shù)庫是智能化伺服驅(qū)動器在 PC上執(zhí)行運動控制應(yīng)用的一個函數(shù)庫，在C/C++、Basic、Delphi、Labview開發(fā)的應(yīng)用程序中調(diào)用庫中的.DLL文件執(zhí)行后，能直接與驅(qū)動器通信、設(shè)置參數(shù)、查詢狀態(tài)、傳送命令、定義運動事件，測試輸入輸出口狀態(tài)等。

　　Starter Kit for IDM640：包含驅(qū)動器的完整組件，包括一個IDM640驅(qū)動器，一個電機，一個I/O板，EasyMotion Studio軟件，以及應(yīng)用程序的幫助和完整文件。是測試您的運動控制程序的理想實驗平臺。如上所述均包含在一個可立即運行、即插即用的組件中。

一文看懂直流伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點及控制原理

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