動(dòng)態(tài)伺服控制器是用來(lái)控制伺服電機(jī)的一種控制器,其作用類(lèi)似于變頻器作用于普通交流馬達(dá),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)。一般是通過(guò)位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位。
動(dòng)態(tài)伺服控制器的構(gòu)成:
整流部:通過(guò)整流部,將交流電源變?yōu)橹绷麟娫?,?jīng)電容濾波,產(chǎn)生平穩(wěn)無(wú)脈動(dòng)的直流電源。
逆變部:由控制部過(guò)來(lái)的SPWM信號(hào),驅(qū)動(dòng)IGBT,將直流電源變?yōu)镾PWM波形,以驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)。
控制部分:伺服單元采用全數(shù)字化結(jié)構(gòu),通過(guò)高性能的硬件支持,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的軟件化,現(xiàn)在所有的伺服已采用(DSP數(shù)字信號(hào)處理)芯片,DSP,能夠執(zhí)行位置、速度、轉(zhuǎn)矩和電流控制器的功能。給出PWM信號(hào)控制信號(hào)作用于功率驅(qū)動(dòng)單元,并能夠接收處理位置與電流反饋,具有通訊接口。
編碼器:電機(jī)配有高性能的轉(zhuǎn)角測(cè)量編碼器,可以測(cè)量轉(zhuǎn)子的位置與電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
動(dòng)態(tài)伺服控制器的控制原理:
系統(tǒng)的特色:透過(guò)回饋信號(hào)的控制方式〔可做指令值與目標(biāo)值的比較,因而大幅減少誤差狀況〕。
何謂回饋信號(hào):向控制對(duì)象下達(dá)指令后,正確的追蹤并查明現(xiàn)在值,且隨時(shí)回饋控制內(nèi)容的偏差值、待目標(biāo)物到達(dá)目的地后,回饋位置值,如此反復(fù)動(dòng)作。
控制流程:檢測(cè)機(jī)械本體之位置檢出,回路為封閉系統(tǒng),稱(chēng)之為全閉回路 。相反,動(dòng)態(tài)伺服控制器檢測(cè)馬達(dá)軸端之回路系統(tǒng)就稱(chēng)為半閉回路。
目前,動(dòng)態(tài)伺服控制器系統(tǒng)的輸出器件越來(lái)越多地采用開(kāi)關(guān)頻率很高的新型功率半導(dǎo)體器件,主要有大功率晶體管(GTR)、功率場(chǎng)效應(yīng)管 (MOSFET)和絕緣門(mén)極晶體管(IGPT)等。這些先進(jìn)器件的應(yīng)用顯著地降低了動(dòng)態(tài)伺服控制器輸出回路的功耗,提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度,降低了運(yùn)行噪聲。
在動(dòng)態(tài)伺服控制器速度閉環(huán)中,電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)速度測(cè)量精度對(duì)于改善速度環(huán)的轉(zhuǎn)速控制動(dòng)靜態(tài)特性至關(guān)重要。為尋求測(cè)量精度與系統(tǒng)成本的平衡,一般采用增量式光電編碼器作為測(cè)速傳感器,與其對(duì)應(yīng)的常用測(cè)速方法為M/T測(cè)速法。