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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(diǎn)

返回列表 來(lái)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(diǎn)

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

伺服系統(tǒng)（servomechanism）又稱隨動(dòng)系統(tǒng)，是用來(lái)精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過(guò)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(dòng)控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對(duì)功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動(dòng)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(jī)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(jī)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(méi)有原則上的區(qū)別。伺服系統(tǒng)最初用于國(guó)防軍工, 如火炮的控制, 船艦、飛機(jī)的自動(dòng)駕駛,導(dǎo)彈發(fā)射等,后來(lái)逐漸推廣到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多部門,如自動(dòng)機(jī)床、無(wú)線跟蹤控制等。

直流伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

1、優(yōu)點(diǎn)

精確的速度控制

轉(zhuǎn)矩速度特性很硬

原理簡(jiǎn)單、使用方便

價(jià)格優(yōu)勢(shì)

2、缺點(diǎn)

電刷換向

速度限制

附加阻力

產(chǎn)生磨損微粒（對(duì)于無(wú)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(diǎn)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(kāi)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(jī)接口板的接口，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口和編碼器接口；左側(cè)為與運(yùn)動(dòng)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(diǎn)及控制原理

　　M+，M-信號(hào)為直流無(wú)刷伺服電機(jī)的電源線，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。

　　A+，A-，B+，B-，C+，C-，5+，0V信號(hào)為編碼器信號(hào)，用于反饋電機(jī)軸的實(shí)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(hào)。

　　其含義為：

　　A，/A，B，/B，C，/C為驅(qū)動(dòng)器反饋給運(yùn)動(dòng)器控制器的編碼器信號(hào)。

　　+5V為電源。

　　PUL+，PUL-為脈沖信號(hào)，用于位置模式下的電機(jī)控制。

　　DIR+，DIR-為方向信號(hào)，用于位置模式下的電機(jī)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(dòng)器接受的模擬控制信號(hào)，范圍一般為-10V-10V。

　　RESET，ALM，ENABLE為控制信號(hào)，分別表示驅(qū)動(dòng)器的復(fù)位，報(bào)警以及使能功能。

　　直流伺服驅(qū)動(dòng)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(shí)，輸入控制信號(hào)為脈沖和方向（或是正負(fù)脈沖），采用速度模式時(shí)，輸入控制信號(hào)為模擬量。驅(qū)動(dòng)器將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化為速度控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)速度控制器轉(zhuǎn)化為電流控制信號(hào)，電流信號(hào)通過(guò)PWM回路作用于功率擴(kuò)大模塊的輸出模塊，最后施加給電機(jī)。

一文看懂直流伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及控制原理

　　直流伺服驅(qū)動(dòng)器采用IDM只能伺服驅(qū)動(dòng)器。

　　IDM240/640是嵌入式智能、高精密、全數(shù)字化的伺服驅(qū)動(dòng)器，可驅(qū)動(dòng)方波或正弦波無(wú)刷伺服電機(jī)（PMSM），直流有伺服電機(jī)，通過(guò)CAN或RS-485接口可組成多達(dá)256個(gè)軸的分布式智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，嵌入的高級(jí)可編程運(yùn)動(dòng)語(yǔ)言（TML）提供各種高級(jí)運(yùn)動(dòng)控制和plc專用功能。

　　主要特點(diǎn)如下：

　　分布式智能，單軸主控運(yùn)行或從動(dòng)軸模式

　　控制模式：位置，速度，轉(zhuǎn)矩，電壓，外部變量

　　運(yùn)動(dòng)模式：脈沖＋方向，電子齒輪，Profiling，Contouring

　　可編程保護(hù)：位置誤差，過(guò)流，過(guò)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(jī)）（IDM640）

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

　　控制軟件采用Easy Motion Studio，控制軟件特點(diǎn)如下：

　　高級(jí)圖形化評(píng)估分析編程工具EasyMotion Studio平臺(tái)快速設(shè)置電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器參數(shù)及編程運(yùn)動(dòng)程序，TML_LIB函數(shù)庫(kù)是智能化伺服驅(qū)動(dòng)器在 PC上執(zhí)行運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用的一個(gè)函數(shù)庫(kù)，在C/C++、Basic、Delphi、Labview開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序中調(diào)用庫(kù)中的.DLL文件執(zhí)行后，能直接與驅(qū)動(dòng)器通信、設(shè)置參數(shù)、查詢狀態(tài)、傳送命令、定義運(yùn)動(dòng)事件，測(cè)試輸入輸出口狀態(tài)等。

　　Starter Kit for IDM640：包含驅(qū)動(dòng)器的完整組件，包括一個(gè)IDM640驅(qū)動(dòng)器，一個(gè)電機(jī)，一個(gè)I/O板，EasyMotion Studio軟件，以及應(yīng)用程序的幫助和完整文件。是測(cè)試您的運(yùn)動(dòng)控制程序的理想實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。如上所述均包含在一個(gè)可立即運(yùn)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(diǎn)及控制原理

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