关于伺服电机控制问题

关于伺服电机控制问题

伺服电机控制:
　　1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小，具体表现为例如10V对应5Nm的话，当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转，外部负载等于2.5Nm时电机不转，大于2.5Nm时电机反转（通常在有重力负载情况下产生）。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小，也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中，例如饶线装置或拉光纤设备，转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。

2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于定位装置。

3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位，但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号，此时的电机轴端的编码器只检测电机转速，位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了，这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差，增加整个系统的定位精度。

4、谈谈3环。伺服电机一般为三个环控制，所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。最内的PID环就是电流环，此环完全在伺服驱动器内部进行，通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流，负反馈给电流的设定进行PID调节，从而达到输出电流尽量接近等于设定电流，电流环就是控制电机转矩的，所以在转矩模式下驱动器的运算最小，动态响应最快。

第2环是速度环，通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节，它的环内PID输出直接就是电流环的设定，所以速度环控制时就包含了速度环和电流环，换句话说任何模式都必须使用电流环，电流环是控制的根本，在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流（转矩）的控制以达到对速度和位置的相应控制。

第3环是位置环，它是最外环，可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建，要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定，位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算，此时的系统运算量最大，动态响应速度也最慢

运动伺服一般都是三环控制系统，从内到外依次是电流环速度环位置环。

伺服ON就是伺服马达使能了，发脉冲后马达可以转动了，相反的，伺服OFF会使得马达放松，没有力量，转不动。
处理方法一般是在S-ON的前面加上伺服报警的信号条件，一般这个信号都是常闭的，也就是伺服在没有报警的情况下，S-ON输出，使马达使能，可以工作，不然，报警断开了，马达就将使能条件断开。
以此可以判断马达的位置是否有变动，绝对位置是否依然存在等，因为伺服出现故障时，本身就会松开，马达没有力量，本身会随负载的力量发生位置偏移，所以程序处理时，一般使用S-ON信号，若S-ON信号消失，则提示伺服要重新确立原点位置，确立后才可以进行定位控制，然后对伺服进行A-CLR，也就是报警清除工作，报警消失后会自动S-ON，然后进行回原点操作，之后恢复正常状态。
另外，S-ON的信号输出之前可鞥还需要加一个手动按钮，也就是按钮按下，伺服会ON，松开，则S-ON消失，也就是S-OFF，这样便于调节机构，因为调试过程中可能需要将伺服放松，因为S-ON后马达手动转不动，所以这个开关或者人机按钮是有必要加的。
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一般来说，伺服ready喜好只是证明驱动器通电了，而很有必要用的则是S-ALM信号，因为出故障后这个信号会断开，而S-READY则没有变化的，所以这个可以不使用的。