伺服電機的控制方式（脈沖、模擬量、通信）及運用模式（位置、轉(zhuǎn)矩、速度）

一、伺服電機的脈沖控制方式使用脈沖控制來實現(xiàn)電機定位，是最常見的應(yīng)用方式，其控制方式簡單，易于理解。脈沖數(shù)量確定電機的位移，脈沖頻率確定電機的速度。

（1）驅(qū)動器接收兩路(A相、B相)高速脈沖，通過兩路脈沖的相位差，確定電機的旋轉(zhuǎn)方向。當B相比A相快90度，為正轉(zhuǎn)。當B相比A相慢90度，則為反轉(zhuǎn)。這樣的控制方式也稱為差分控制。在一些干擾性較強的應(yīng)用場景，優(yōu)先選用該方式。但這種方式一個電機軸需要占用兩路高速脈沖端口，對高速脈沖口緊張的情況，可能會不適用。

（2）一路脈沖處于輸出狀態(tài)時，另一路處于無效狀態(tài)。一路輸出為正方向運行，另一路為負方向運行。這種方式一個電機軸也需要占用兩路高速脈沖端口。

（3）給驅(qū)動器一路脈沖信號，電機正反向運行由一路方向IO信號確定。這種控制時，高速脈沖口資源占用最少。在一般小型系統(tǒng)中，可以優(yōu)先選用這種方式。

二、伺服電機的模擬量控制方式在利用伺服電機實現(xiàn)速度控制的應(yīng)用中，可以使用模擬量來實現(xiàn)電機的速度控制，模擬量的值決定了伺服電機的運行速度。模擬量可以使用電流或電壓信號。選用電壓作為控制信號時，在環(huán)境復(fù)雜下，電壓容易被干擾，造成控制不穩(wěn)定。使用電流信號控制時，電流信號抗干擾能力強，可以使用在復(fù)雜的場景。三、伺服電機的通信控制方式采用通信控制伺服驅(qū)動器常見的方式有Profinet、CAN、EtherCAT、Modbus、Profibus。使用通信方式對電機進行控制，是目前一些復(fù)雜、大系統(tǒng)應(yīng)用場景****的控制方式。在這種方式下，系統(tǒng)的大小、電機軸的多少都易于裁剪，沒有復(fù)雜的控制接線。搭建系統(tǒng)具有極高的靈活性。

位置、速度、轉(zhuǎn)矩位置控制模式一般通過外部輸入的脈沖頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小，通過脈沖的個數(shù)來確定電機轉(zhuǎn)動的角度（運行距離），也可以通過通信的方式直接對速度和位移進行賦值。由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制，所一般應(yīng)用于定位裝置，數(shù)控機床、印刷機械等等。

速度控制模式通過模擬量或脈沖頻率的輸入都可以進行轉(zhuǎn)動速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時，速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位機反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環(huán)檢測位置信號，此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉(zhuǎn)速，位置信號就由直接的最終負載端的檢測裝置來提供了，這樣的優(yōu)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差，增加了整個系統(tǒng)的定位精度。

轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址賦值來設(shè)定電機軸對外輸出轉(zhuǎn)矩的大小，具體表現(xiàn)為例如10V對應(yīng)5Nm的話，當外部模擬量設(shè)定為5V時電機軸輸出為2.5Nm。如果電機軸負載低于2.5Nm時電機正轉(zhuǎn)，外部負載等于2.5Nm時電機不轉(zhuǎn)，大于2.5Nm時電機反轉(zhuǎn)(通常在有重力負載情況下產(chǎn)生)�？梢酝ㄟ^即時的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實現(xiàn)。轉(zhuǎn)矩模式主要應(yīng)用在對材質(zhì)受力有嚴格要求的纏繞和放卷裝置中，轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞半徑的變化隨時更改以確保材質(zhì)的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。