首頁 - 關于我們 - 新聞活動 - 伺服如何實現控制?應如何開始調試?

伺服如何實現控制?應如何開始調試?

2020-8-13新聞

一、伺服如何實現控制?

伺服主要靠脈沖來(lái)定位。基本上可(kě)以這(zhè)樣理(lǐ)解,伺服電機接收到1個(gè)脈沖,就會旋轉1個(gè)脈沖對(duì)應的(de)角度,從而實現位移,因爲,伺服電機本身具備發出脈沖的(de)功能,所以伺服電機每旋轉一個(gè)角度,都會發出對(duì)應數量的(de)脈沖,這(zhè)樣,和(hé)伺服電機接受的(de)脈沖形成了(le)呼應,或者叫閉環,如此一來(lái),系統就會知道發了(le)多(duō)少脈沖給伺服電機,同時(shí)又收了(le)多(duō)少脈沖回來(lái),這(zhè)樣,就能夠很精确的(de)控制電機的(de)轉動,從而實現精确的(de)定位,可(kě)以達到0.001mm。 
直流伺服電機分(fēn)爲有刷和(hé)無刷電機。有刷電機成本低,結構簡單,啓動轉矩大(dà),調速範圍寬,控制容易,需要維護,但維護方便(換碳刷),産生電磁幹擾,對(duì)環境有要求。因此它可(kě)以用(yòng)于對(duì)成本敏感的(de)普通(tōng)工業和(hé)民用(yòng)場(chǎng)合。  
無刷電機體積小,重量輕,出力大(dà),響應快(kuài),速度高(gāo),慣量小,轉動平滑,力矩穩定。控制複雜(zá),容易實現智能化(huà),其電子換相方式靈活,可(kě)以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高(gāo),運行溫度低,電磁輻射很小,長(cháng)壽命,可(kě)用(yòng)于各種環境。
image.png
交流伺服電機也(yě)是無刷電機,分(fēn)爲同步和(hé)異步電機,目前運動控制中一般都用(yòng)同步電機,它的(de)功率範圍大(dà),可(kě)以做(zuò)到很大(dà)的(de)功率。大(dà)慣量,最高(gāo)轉動速度低,且随著(zhe)功率增大(dà)而快(kuài)速降低。因而适合做(zuò)低速平穩運行的(de)應用(yòng)。     
伺服電機内部的(de)轉子是永磁鐵,驅動器控制的(de)U/V/W三相電形成電磁場(chǎng),轉子在此磁場(chǎng)的(de)作用(yòng)下(xià)轉動,同時(shí)電機自帶的(de)編碼器反饋信号給驅動器,驅動器根據反饋值與目标值進行比較,調整轉子轉動的(de)角度。伺服電機的(de)精度決定于編碼器的(de)精度(線數)。
二、調試步驟

1、初始化(huà)參數

在接線之前,先初始化(huà)參數。在控制卡上:選好控制方式;将PID參數清零;讓控制卡上電時(shí)默認使能信号關閉;将此狀态保存,确保控制卡再次上電時(shí)即爲此狀态。
image.png
在伺服電機上:設置控制方式;設置使能由外部控制;編碼器信号輸出的(de)齒輪比;設置控制信号與電機轉速的(de)比例關系。一般來(lái)說,建議(yì)使伺服工作中的(de)最大(dà)設計轉速對(duì)應9V的(de)控制電壓。

2、接線

将控制卡斷電,連接控制卡與伺服之間的(de)信号線。以下(xià)的(de)線是必須要接的(de):控制卡的(de)模拟量輸出線、使能信号線、伺服輸出的(de)編碼器信号線。複查接線沒有錯誤後,伺服電機和(hé)控制卡(以及PC)上電。此時(shí)電機應該不動,而且可(kě)以用(yòng)外力輕松轉動,如果不是這(zhè)樣,檢查使能信号的(de)設置與接線。用(yòng)外力轉動電機,檢查控制卡是否可(kě)以正确檢測到電機位置的(de)變化(huà),否則檢查編碼器信号的(de)接線和(hé)設置。
image.png

3、試方向

對(duì)于一個(gè)閉環控制系統,如果反饋信号的(de)方向不正确,後果肯定是災難性的(de)。通(tōng)過控制卡打開伺服的(de)使能信号。這(zhè)是伺服應該以一個(gè)較低的(de)速度轉動,這(zhè)就是傳說中的(de)“零漂”。一般控制卡上都會有抑制零漂的(de)指令或參數。使用(yòng)這(zhè)個(gè)指令或參數,看電機的(de)轉速和(hé)方向是否可(kě)以通(tōng)過這(zhè)個(gè)指令(參數)控制。
image.png
如果不能控制,檢查模拟量接線及控制方式的(de)參數設置。确認給出正數,電機正轉,編碼器計數增加;給出負數,電機反轉轉,編碼器計數減小。如果電機帶有負載,行程有限,不要采用(yòng)這(zhè)種方式。測試不要給過大(dà)的(de)電壓,建議(yì)在1V以下(xià)。如果方向不一緻,可(kě)以修改控制卡或電機上的(de)參數,使其一緻。

4、抑制零漂

在閉環控制過程中,零漂的(de)存在會對(duì)控制效果有一定的(de)影(yǐng)響,最好将其抑制住。使用(yòng)控制卡或伺服上抑制零飄的(de)參數,仔細調整,使電機的(de)轉速趨近于零。由于零漂本身也(yě)有一定的(de)随機性,所以,不必要求電機轉速絕對(duì)爲零。

5、建立閉環控制

再次通(tōng)過控制卡将伺服使能信号放開,在控制卡上輸入一個(gè)較小的(de)比例增益,至于多(duō)大(dà)算(suàn)較小,這(zhè)隻能憑感覺了(le),如果實在不放心,就輸入控制卡能允許的(de)最小值。将控制卡和(hé)伺服的(de)使能信号打開。這(zhè)時(shí),電機應該已經能夠按照(zhào)運動指令大(dà)緻做(zuò)出動作了(le)。

6、調整閉環參數

細調控制參數,确保電機按照(zhào)控制卡的(de)指令運動,這(zhè)是必須要做(zuò)的(de)工作,而這(zhè)部分(fēn)工作,更多(duō)的(de)是經驗,這(zhè)裏隻能從略了(le)。