直流伺服電機(jī)的速度和位置控制原理 運(yùn)動(dòng)伺服一般都是三環(huán)控制系統(tǒng),從內(nèi)到外依次是電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)。 1、首先電流環(huán):電流環(huán)的輸入是速度環(huán)PID調(diào)節(jié)后的輸出,我們稱為“電流環(huán)給定”,然后就是電流環(huán)的這個(gè)給定和“電流環(huán)的反饋”值進(jìn)行比較,兩者的差值在電流環(huán)內(nèi)做PID調(diào)節(jié),然后輸出給電機(jī),“電流環(huán)的輸出”就是電機(jī)的每相的相電流。“電流環(huán)的反饋”不是編碼器的反饋,而是在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部安裝在每相的霍爾元件(磁場(chǎng)感應(yīng)變?yōu)殡娏麟妷盒盘?hào))反饋給電流環(huán)的。 2、速度環(huán):速度環(huán)的輸入就是位置環(huán)PID調(diào)節(jié)后的輸出或者位置設(shè)定的前饋值,我們稱為“速度設(shè)定”,這個(gè)“速度設(shè)定”和“速度環(huán)反饋”值進(jìn)行比較,兩者的差值在速度環(huán)做PID調(diào)節(jié)(主要是比例增益和積分處理)后的輸出就是上面講到的“電流環(huán)的給定”。速度環(huán)的反饋來(lái)自于編碼器的反饋值再經(jīng)過(guò)“速度運(yùn)算器”得到的。 3、位置環(huán):位置環(huán)的輸入就是外部的脈沖(通常情況下,直接寫數(shù)據(jù)到驅(qū)動(dòng)器地址的伺服例外),外部的脈沖經(jīng)過(guò)平滑濾波處理和電子齒輪計(jì)算后作為“位置環(huán)的設(shè)定”,設(shè)定和來(lái)自編碼器反饋的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)偏差計(jì)數(shù)器計(jì)算,算出的數(shù)值再經(jīng)過(guò)位置環(huán)的PID調(diào)節(jié)(比例增益調(diào)節(jié),無(wú)積分微分環(huán)節(jié))后輸出,該輸出和位置給定的前饋信號(hào)的合值就構(gòu)成了上面講的速度環(huán)的給定。位置環(huán)的反饋也來(lái)自于編碼器。 編碼器安裝于伺服電機(jī)尾部,它和電流環(huán)沒(méi)有任何聯(lián)系,它采樣來(lái)自于電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)而不是電機(jī)電流,和電流環(huán)的輸入、輸出、反饋都沒(méi)有任何聯(lián)系。而電流環(huán)是在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部形成的,即使沒(méi)有電機(jī),只要在每相上安裝模擬負(fù)載(例如電燈泡)電流環(huán)就能形成反饋工作。 
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