動態(tài)伺服控制器的控制方式有哪些?
動態(tài)伺服控制器又稱為“伺服驅(qū)動器”、“伺服放大器”,是跟蹤與定位控制技術(shù),是機電一體化技術(shù)的重要組成部分,它廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機床、工業(yè)機器人等自動化裝備中。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,各個行業(yè)對電伺服系統(tǒng)的需求日益增大,并對其性能提出了更高的要求。因此研究、制造高性能、高可靠性的伺服驅(qū)動系統(tǒng)是工業(yè)先進國家竟相努力的目標(biāo),有著十分重要的現(xiàn)實意義。
其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達,屬于伺服系統(tǒng)的一部分,主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。采用數(shù)字信號處理器作為控制核心,可以實現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為核心設(shè)計的驅(qū)動電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊。功率驅(qū)動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流,得到相應(yīng)的直流電。動態(tài)伺服控制器一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達進行控制,實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位,目前是傳動技術(shù)的產(chǎn)品。
它的控制按其結(jié)構(gòu)可分成開環(huán)控制和閉環(huán)(半閉環(huán))控制。如果詳細(xì)分類,開環(huán)控制又可分為普通型和反饋補償型,閉環(huán)(半閉環(huán))控制也可分為普通型和反饋補償型。下面具體來看下:
1、反饋補償型開環(huán)控制
開環(huán)系統(tǒng)的精度較低,這是由于步距誤差、起停誤差、機械系統(tǒng)的誤差都會直接影響到定位精度。應(yīng)采用補償型進行改進,這種系統(tǒng)且有開環(huán)與閉環(huán)兩者的優(yōu)點,即具有開環(huán)的穩(wěn)定性和閉環(huán)的性。不會因為機床的諧振頻率、爬行、失動等引起系統(tǒng)振蕩。反饋補償型開環(huán)控制不需要間隙補償和螺距補償。
2、閉環(huán)控制
由于開環(huán)控制的精度不能很好地滿足機床的要求,為了提高控制精度,根本的辦法是采用閉環(huán)控制方式。即不但有前身控制通道,而且有檢測輸出的反饋通道,指令信號與反饋信號比較后得到偏差信號,形成以偏差控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
3、半閉環(huán)控制
對于閉環(huán)控制系統(tǒng),合理的設(shè)計可以得到可靠的穩(wěn)定性和很高的精度,但是直接測量工作臺的位置信號需要用如光柵、有磁尺或直線感應(yīng)同步器等安裝、維護要求較高的位置檢測裝置。動態(tài)伺服控制器通過對傳動軸或絲杠角位移的測量,可間接地獲得位置輸出量的等效反饋信號。