伺服电机的三种控制方式怎么选

伺服电机的三种控制方式怎么选：

  一般伺服电机控制方式有脉冲、模拟量和通讯这三种，在不同的应用场景下，我们该如何明智的选择伺服电机的控制方式呢？

  在一些小型单机设备，选用脉冲控制实现电机的定位，应该是最常见的应用方式，这种控制方式简单，易于理解。

  基本的控制思路：脉冲总量确定电机位移，脉冲频率确定电机速度。选用了脉冲来实现伺服电机的控制，打开伺服电机的使用手册，一般会有如下这样的表格：（不同的伺服手册上不太一样）

  都是脉冲控制，但是实现方式并不一样：第一种，驱动器接收两路(A、B路)高速脉冲，通过两路脉冲的相位差，确定电机的旋转方向。如上图中，如果B相比A相快90度，为正转；那么B相比A相慢90度，则为反转。运行时，这种控制的两相脉冲为交替状，因此我们也叫这样的控制方式为差分控制。具有差分的特点，那也说明了这种控制方式，控制脉冲具有更高的抗干扰的能力，在一些干扰较强的应用场景，优先选用这样的形式。但是这样的形式一个电机轴需要占用两路高速脉冲端口，对高速脉冲口紧张的情况，比较不适用。第二种，驱动器依然接收两路高速脉冲，但是两路高速脉冲并不同时存在，一路脉冲处于输出状态时，另一路必须处于无效状态。选用这种控制方式时，一定要确保在同一时刻只有一路脉冲的输出。两路脉冲，一路输出为正方向运行，另一路为负方向运行。和上面的情况一样，这种方式也是一个电机轴需要占用两路高速脉冲端口。第三种，只需要给驱动器一路脉冲信号，电机正反向运行由一路方向IO信号确定。这种控制方式控制更简单，高速脉冲口资源占用也最少。在一般的小型系统中，可以优先选用这种方式。

  在需要使用伺服电机实现速度控制的应用场景，我们大家可以选用模拟量来实现电机的速度控制，模拟量的值决定了电机的运行速度。

  电压方式：只需要在控制信号端加入一定大小的电压即可，在有些场景甚至使用一个电位器就可以实现控制，非常的简单。但选用电压作为控制信号，在环境复杂的场景下，电压容易扰，造成控制不稳定。

  电流方式：需要对应的电流输出模块，但电流信号抗干扰能力强，能够正常的使用在复杂的场景。

  采用通信方式实现伺服电机控制的常见方式有CAN、EtherCAT、Modbus、Profibus、Profinet。使用通信方式来对电机来控制，是目前一些复杂、大系统应用场景首选的控制方式。在这种方式下，系统的大小、电机轴的多少都易于安排，没有复杂的控制接线。搭建的系统具有极高的灵活性。

  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的线Nm。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)。能够最终靠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。

  主要应用在对材质受力有严格要求的缠绕和放卷装置中，例如绕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。

  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，也有些伺服能够最终靠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，数字控制机床、印刷机械等等。

  通过模拟量或脉冲频率的输入都能够直接进行转动速度的控制，在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也能够直接进行定位，但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位机反馈以做运算用。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，这样的优点是能够大大减少中间传动过程中的误差，增加了总系统的定位精度。

  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，进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，通过检验测试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一定要使用电流环，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真实的情况来定。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来进行了所有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。

  if(DeviceFlag == 0x55)   {  amount++;    switch(amount%2)    {     case 1: Command_Out =1; break;     case 0: Command_Out =0; break;    }    if(amount==8)//16*8=128ms    {       amount=0;      DeviceStatus = TurnOn;     DeviceFlag = 0xFF;    } }  //发出波形的方式很多种， 1、可用两个定时器，第一

  单相异步电动机中，专用电机占有很大比例，它们的结构各有特点，形式繁多。就其共性而言，电动机的结构都由固定部分---定子、转动部分----转子、支撑部分---端盖和轴承等三大部分所组成。 构造 交流伺服电机通常都是单相异步电动机，有鼠笼形转子和杯形转子两种结构及形式。与普通电机一样，交流伺服电机也由定子和转子构成。定子上有两个绕组，即励磁绕组和控制绕组，两个绕组在空间相差90°电角度。固定和保护定子的机座一般用硬铝或不锈钢制成。笼型转子交流伺服电机的转子和普通三相笼式电机相同。杯形转子交流伺服电机的结构由外定子，杯形转子和内定子三部分所组成。它的外定子和笼型转子交流伺服电机相同，转子则由非磁性导电材料（如铜或铝）制成空心杯形状，杯子底

  的构造与工作原理 /

  1 探测障碍的原理 在室内自动感知障碍的设备中，常使用红外线探测障碍物的存在与否。探测的基础原理是：在测量的范围内，主动向探测方向发射红外信号，如果存在障碍物，就会把发射的信号反射回发送端。在发送端，如果收到反射的信号，就确认障碍物的存在。 但是在实际应用中，红外干扰源较多；而且在有反射光的情况下，由于光线的干扰，很容易判断失误，出现虚警。因此，有些设备在发射信号时，改进为发送一串连续的红外脉冲，然后接收反射的信号。如果接收到的红外脉冲数量超越某一门限值时，就判断障碍存在。这种方法尽管在某些特定的程度上能够更好的降低虚警率，但实验表明，在较强的反射光和使用电子镇流器方式的日光灯起辉时，仍很容易出现干扰现象。 本文提出解决干扰的方案是：由

  复位电路 /

  近期，2017世界机器人大会在北京亦创国际会展中心完美落幕，ABB、发那科、KUKA、安川、新松、哈工大机器人、广州数控、康力优蓝、优必选等国内外有名的公司同台竞技。手术机器人、钢琴机器人、智能协作机器人、仿生水母、仿生手臂等让观众目不暇接。机器人的正常工作离不开伺服，机器人电动伺服驱动系统是利用各种电机产生的力矩和力，直接或间接地驱动机器人本体以获得机器人的各种运动的执行机构，通常由伺服电机以及伺服驱动器组成。工业升级让中国机器人电机厂商面临着机会和挑战，与欧美日先进厂商相比我们还有着差距，与非网小编将汇总盘点全世界主要的机器人伺服电机厂商，让我们一起看看机器人伺服电机行业的发展现状。 伺服电机概念解读 伺服电机（s

  直流脉冲对铁芯的磁化过程类似电容器充、放电，不同之处在于当电流消失之后铁芯中存在剩磁。经过N个直流脉冲之后，磁通密度和磁场强度以及磁矫顽力三者之间会形成一个动态平衡点，使变压器铁芯中的最大磁通密度Bm和剩余磁通密度Br能达到相对来说比较稳定。具体分析请看文中图形。 为了简单起见，我们把单激式变压器开关电源等效成如图2-1所示电路，其中我们把直流输入电压经过控制开关通、断的作用，看成是一序列直流脉冲电压，即单极性脉冲电压，直接给开关变压器供电。这里我们特别把变压器称为开关变压器，以表示图2-1所示电路与一般电源变压器电路在工作原理方面还有区别的。 在一般的电源变压器电路中，当电源变压器两端的输入电压为0时，表示输入端是短路的，因为电源内阻

  对铁芯的磁化 /

  1 引言 目前我国约有1 000家燃气灶具生产企业。年产量约3 000万台。其中规模较大、产品质量和管理上的水准好的企业只有100家左右，其余大部分则是简单组装型企业。由于这些组装型企业的产品质量和技术普遍较低。随国家燃气灶具产品生产许可证换(发)证制度的实施，超过600家的企业将被强制淘汰。怎么来降低成本，生产稳定性很高，节省能源的燃气灶是各燃气灶具生产企业取胜的关键，而脉冲点火控制器则是燃气灶中核心部分。本文介绍了一种超高的性价比的燃气脉冲点火控制器设计，采用Microchip公司生产的PICl6C7ll单片机作为主控器，实现了点火的智能化和火焰检测的无传感器设计，同时使能源的消耗降到最低。 2 脉冲点火控制系统

  器设计点拨 /

  引言 激光告警器 能迅速探测和识别来自敌方的激光威胁，并进行声光告警，是一种重要的激光对抗装备，大范围的应用于坦克、装甲车和舰艇等大型武器上 。为确保其在实战中的可靠性，我军每年都要对现役的各类激光告警设备做分批次检验，而检测验证的方法主要是传统的漫反射靶板法，需将告警探头拆下，在检测室内配合特定的设备分别进行方位和俯仰覆盖检测，检测效率低下且十分繁琐。为适应未来战争的需求，我军装备部门急需一种高效的激光告警器性能检验测试设备。 本文介绍一种基于可调式模拟激光脉冲技术的激光告警器在线检测仪。其基本结构是以单片机为核心的激光管半球面定位系统，由于位置控制精确灵活且激光的波长、功率和调制频率可调，可实现告警器方位覆盖、俯仰覆盖、角度

  的激光告警器在线检测仪 /

  系统仿真 (张袅娜 冯雷)

  直播回放: 国产芯 - 先楫800MHz RISC-V MCU高能秀，岂止控4只伺服电机

  TI C2000 Piccolo 单芯片 - 实现双轴伺服电机和马达控制

  【瓜分2500元红包】 票选DigiKey\智造万物，快乐不停\创意大赛人气作品TOP3！

  有奖征文：邀一线汽车VCU/MCU开发工程师，分享开发经验、难题、成长之路等

  该产品线提供了并行SRAM的低成本替代方案，容量高达 4 Mb，具有143 MHz SPI SQI™通信功能为实现用户对更大更快的 SRAM 的普遍需求， ...

  第五代至强可扩展处理器的最新MLPerf测试结果充分展示了英特尔及其生态合作伙伴在提升生成式AI性能方面的成果。...

  嵌入式硬件专家 SolidRun 宣布发布围绕 Hailo-15 神经处理单元 (NPU) 构建的模块系统 (SOM)，每秒可实现高达 20 TOPS算力，以支持 ...

  AMD携手OEM合作伙伴联想和华硕，以及ECO合作伙伴百川智能、有道、游戏加加、生数科技、始智AI等共庆AI PC腾飞之年，展示了Ryzen AI PCECO的强大实力...

  台灯是我们很常用的一种照明用品，传统的台灯都是手动控制的，通过手动按按键去进行操控台灯，而如今，科学技术水平不断地提升，人们的生活水 ...

  WNEVC 2021 中国科学院物理研究所高级工程师俞海龙：全固态锂二次电池的技术挑战

  Powerbox推出能把输出电压和电流调整到接近零且功率为1200W的电源

  浙江移动联合高通和中兴通讯完成5G-A下行三载波聚合+1024QAM全球商用首秀，单用户速率突破

  【EE团】抢先体验 ST最新STM32F0308-DISCOVERY开发工具！

  TI有奖直播｜怎么样做更加快速、简单且成本更低的AI 摄像头应用的开发

  你敢评，我敢送！ 点评《越控越有趣-TI C2000 LaunchPad炼成记》尽享精彩好礼！

  站点相关：嵌入式处理器嵌入式操作系统开发相关FPGA/DSP总线与接口数据处理消费电子工业电子汽车电子其他技术存储技术综合资讯论坛电子百科