伺服驱动器算法

⑴ 伺服驱动器速度控制模式与位置控制模式有何区别与机电系统的开环、闭环控制有何联系

1、位置控制：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。由于定位方式能严格控制速度和位置，所以通常用于定位装置中。适用于数控机床、印刷机械等。

2、速度控制：转速可由模拟量输入或脉冲频率控制，当上控制装置外回路PID控制可用时，也可定位转速模式，但电机位置信号或直接负载位置信号必须反馈给上操作。位置模式还支持直接加载外圈来检测位置信号。

此时，电机轴端编码器只检测电机转速，位置信号由最终负载端的直接检测装置提供。其优点是可以减小中间传输过程中的误差，提高整个系统的定位精度。

3、转矩控制：方式实际上是控制电动机的电流，转矩环是速度环的内环。一般在需要精确控制转矩的场合使用这种方式，如一些绕线和张力控制环节，使速度环饱和，通过限流方式实现转矩控制。

(1)伺服驱动器算法扩展阅读：

原理

1、目前，主流的伺服驱动器采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现更复杂的控制算法，具有数字化、网络化、智能化等特点。功率器件一般采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路，驱动电路集成在IPM中，具有过电压、过电流、过温、欠压等故障检测和保护电路。

在主电路中增加了软起动电路，减少了起动过程对驱动器的影响。首先，电驱动单元通过三相全桥整流电路对输入的三相电或市电进行整流，得到相应的直流电。

三相永磁同步交流伺服电动机由三相正弦波PWM电压型逆变器通过三相电源或市电整流驱动。功率驱动单元的整个过程可以简单地描述为交-直-交过程，其主要拓扑结构为三相全桥无控整流器。

网络-闭环控制系统

网络-伺服驱动器

⑵ 伺服驱动器的工作原理

伺服驱动器(servo
drives)又称为"伺服控制器"、"伺服放大器"，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。工作原理：
目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
伺服驱动器的输入信号是开关信号，来自操作板的、编码器的。输出信号是数字脉冲给电机，使电机执行相关动作的。
最大输出转矩设置
设置伺服驱动器的内部转矩限制值。设置值是额定转矩的百分比，任何时候，这个限制都有效定位完成范围设定位置控制方式下定位完成脉冲范围。本参数提供了位置控制方式下驱动器判断是否完成定位的依据，当位置偏差计数器内的剩余脉冲数小于或等于本参数设定值时，驱动器认为定位已完成，到位开关信号为
ON，否则为OFF。
在位置控制方式时，输出位置定位完成信号，加减速时间常数设置值是表示电机从0~2000r/min的加速时间或从2000~0r/min的减速时间。加减速特性是线性的到达速度范围设置到达速度在非位置控制方式下，如果伺服电机速度超过本设定值，则速度到达开关信号为ON，否则为
OFF。在位置控制方式下，不用此参数。与旋转方向无关。
伺服进给系统的优点：
1、调速范围宽
2、定位精度高
3、有足够的传动刚性和高的速度稳定性
4、快速响应，无超调
为了保证生产率和加工质量，除了要求有较高的定位精度外，还要求有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号的响应要快，因为数控系统在启动、制动时，要求加、减加速度足够大，缩短进给系统的过渡过程时间，减小轮廓过渡误差。
5、低速大转矩，过载能力强
一般来说，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载能力，在短时间内可以过载4～6倍而不损坏。
6、可靠性高
要求数控机床的进给驱动系统可靠性高、工作稳定性好，具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力。

⑶ 伺服驱动器sto功能如何先置0

伺服驱动器sto功能需要伺服启动使能信号SON就可以先置0。需要重新启动电机时，必须使STO1 和STO2 端子输入高电平常闭触点闭合，伺服启动信号SON 需要先置0，然后再置1。

伺服电机V90在运行过程中如果切断STO加与STO1或STO2的连接，若电机有抱闸，抱闸立即闭合，电机立即停止，若电机无抱闸，电机会依靠惯性继续旋转直到静止，断开后再恢复运行使STO1和STO2端子输入高电平触点闭合，伺服启动信号SON先置0，然后再置1。

工作原理

伺服驱动器又称为伺服控制器，伺服放大器，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。

一般是通过位置，速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，是传动技术的高端产品。

伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。

当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流，速度，位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否，对于整个伺服控制系统，特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。

⑷ 伺服电机驱动器的几个参数设置

1、位置比例增益

设定位置环调节器的比例增益；设置值越大，增益越高，刚度越大，相同频率指令脉冲条件下，位置滞后量越小。但数值太大可能会引起振荡或超调；参数数值由具体的伺服系统型号和负载情况确定。

2、位置前馈增益

设定位置环的前馈增益；设定值越大时，表示在任何频率的指令脉冲下，位置滞后量越小；位置环的前馈增益大，控制系统的高速响应特性提高，但会使系统的位置不稳定，容易产生振荡；不需要很高的响应特性时，本参数通常设为0表示范围：0~100%。

3、速度比例增益

设定速度调节器的比例增益；设置值越大，增益越高，刚度越大。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载值情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大；在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较大的值。

4、速度积分时间常数

设定速度调节器的积分时间常数；设置值越小，积分速度越快。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大；在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较小的值。

5、速度反馈滤波因子

设定速度反馈低通滤波器特性；数值越大，截止频率越低，电机产生的噪音越小。如果负载惯量很大，可以适当减小设定值。数值太大，造成响应变慢，可能会引起振荡；数值越小，截止频率越高，速度反馈响应越快。如果需要较高的速度响应，可以适当减小设定值。

6、最大输出转矩设置

设置伺服电机的内部转矩限制值；设置值是额定转矩的百分比；任何时候，这个限制都有效定位完成范围；设定位置控制方式下定位完成脉冲范围。

本参数提供了位置控制方式下驱动器判断是否完成定位的依据，当位置偏差计数器内的剩余脉冲数小于或等于本参数设定值时，驱动器认为定位已完成，到位开关信号为 ON，否则为OFF；在位置控制方式时，输出位置定位完成信号，加减速时间常数。

设置值表示电机从0~2000r/min的加速时间或从2000~0r/min的减速时间；加减速特性是线性的到达速度范围；设置到达速度；在非位置控制方式下，如果电机速度超过本设定值，则速度到达开关信号为ON，否则为OFF；在位置控制方式下，不用此参数；与旋转方向无关。

(4)伺服驱动器算法扩展阅读

1、智能伺服驱动器将传统PLC功能集成到伺服驱动器中，拥有完整的通用PLC指令，使用独立的编程软件进行编程，整个系统更加高效简洁。

2、智能伺服驱动器内置的运动指令，支持一轴闭环，三轴开环同步运动，开环轴滞后1ms；即“四轴同步”。

3、智能伺服驱动器驱动支持瞬时最大3倍过载，速度环400HZ，刚性10倍。位置环调节周期1ms，动态跟随误差小于4个脉冲。

4、在系统设计中，要用到三环切换时，智能伺服驱动器能做到三环无扰数字切换。在梯形图环境下重构伺服电流环、速度环、位置环结构参数，实现多模式动态切换工作。

5、在梯形图的条件下可以完成数控插补运算，自动生成曲线簇算法，集成G代码运动功能（如S曲线、多项式曲线等）。例如：在背心袋制袋机中的加减速控制采用指数函数作为加速部分曲线和采用加速度平滑、柔性较好的四次多项式位移曲线作为减速部分曲线，从而使得机器更加快速、平稳。

6、拥有完善的硬件保护和软件报警，可以方便的判断故障和避免危险。

⑸ 伺服驱动器速度控制模式与位置控制模式有何区别与机电系统的开环、闭环控制有何联系

速度控制是模拟量控制，位置控制是发脉冲控制，速度控制模式下采用0-10电压来调节速度的大小，是模拟量控制模式。不管速度还是位置都是脉冲控制，说的只是在位置控制模式下的情况。速度看脉冲发出的频率，位置看脉冲发出的数量。

⑹ 伺服电机的用电量怎么算

伺服电机工作原理——伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。永磁交流伺服系统具有以下等优点：（1）电动机无电刷和换向器，工作可靠，维护和保养简单；（2）定子绕组散热快；(3)惯量小，易提高系统的快速性；（4）适应于高速大力矩工作状态；（5）相同功率下，体积和重量较小，广泛的应用于机床、机械设备、搬运机构、印刷设备、装配机器人、加工机械、高速卷绕机、纺织机械等场合，满足了传动领域的发展需求。永磁交流伺服系统的驱动器经历了模拟式、模式混合式的发展后，目前已经进入了全数字的时代。全数字伺服驱动器不仅克服了模拟式伺服的分散性大、零漂、低可靠性等确定，还充分发挥了数字控制在控制精度上的优势和控制方法的灵活，使伺服驱动器不仅结构简单，而且性能更加的可靠。现在，高性能的伺服系统，大多数采用永磁交流伺服系统其中包括永磁同步交流伺服电动机和全数字交流永磁同步伺服驱动器两部分。伺服驱动器有两部分组成：驱动器硬件和控制算法。控制算法是决定交流伺服系统性能好坏的关键技术之一，是国外交流伺服技术封锁的主要部分，也是在技术垄断的核心。2 交流永磁伺服系统的基本结构交流永磁同步伺服驱动器主要有伺服控制单元、功率驱动单元、通讯接口单元、伺服电动机及相应的反馈检测器件组成，其结构组成如图1所示。其中伺服控制单元包括位置控制器、速度控制器、转矩和电流控制器等等。我们的交流永磁同步驱动器其集先进的控制技术和控制策略为一体，使其非常适用于高精度、高性能要求的伺服驱动领域，还体现了强大的智能化、柔性化是传统的驱动系统所不可比拟的。目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，其优点是可以实现比较复杂的控制算法，事项数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。 图1 交流永磁同步伺服驱动器结构伺服驱动器大体可以划分为功能比较独立的功率板和控制板两个模块。如图2所示功率板（驱动板）是强电部，分其中包括两个单元，一是功率驱动单元IPM用于电机的驱动，二是开关电源单元为整个系统提供数字和模拟电源。控制板是弱电部分，是电机的控制核心也是伺服驱动器技术核心控制算法的运行载体。控制板通过相应的算法输出PWM信号，作为驱动电路的驱动信号，来改逆变器的输出功率，以达到控制三相永磁式同步交流伺服电机的目的。3 功率驱动单元功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。逆变部分（DC-AC）采用采用的功率器件集驱动电路，保护电路和功率开关于一体的智能功率模块(IPM)，主要拓扑结构是采用了三相桥式电路原理图见图3，利用了脉宽调制技术即PWM(Pulse Width Molation)通过改变功率晶体管交替导通的时间来改变逆变器输出波形的频率,改变每半周期内晶体管的通断时间比,也就是说通过改变脉冲宽度来改变逆变器输出电压副值的大小以达到调节功率的目的。4 控制单元控制单元是整个交流伺服系统的核心,实现系统位置控制、速度控制、转矩和电流控制器。所采用的数字信号处理器(DSP)除具有快速的数据处理能力外，还集成了丰富的用于电机控制的专用集成电路，如A/D转换器、PWM发生器、定时计数器电路、异步通讯电路、CAN总线收发器以及高速的可编程静态RAM和大容量的程序存储器等。伺服驱动器通过采用磁场定向的控制原理( FOC) 和坐标变换,实现矢量控制(VC) ,同时结合正弦波脉宽调制(SPWM)控制模式对电机进行控制 。永磁同步电动机的矢量控制一般通过检测或估计电机转子磁通的位置及幅值来控制定子电流或电压，这样，电机的转矩便只和磁通、电流有关，与直流电机的控制方法相似，可以得到很高的控制性能。对

⑺ 伺服驱动器速度控制模式与位置控制模式有何区别与机电系统的开环、闭环控制有何联系

1、控制方式不同

速度控制是模拟量控制，位置控制是发脉冲控制。

2、调节速度不同

速度控制模式下采用0-10电压来调节速度的大小，是模拟量控制模式。

3、运用的技术不同

这两种控制模式是分别运用两种不同的控制技术实现的

这与机电系统的开环和闭环系统是不一样的

伺服驱动器（servo drives）又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。

一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。

(7)伺服驱动器算法扩展阅读：

工作原理

目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路

在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。

经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。

⑻ 在控制伺服电机的驱动中，控制器和驱动器各有什么功能和作用

伺服电机控制器是数控系统和其他相关机械控制领域的关键设备。 控制器通过位置，速度和转矩三种方法控制伺服电机，以实现传动系统的高精度定位。

伺服电机驱动器是用于控制伺服电机的控制器。驱动器的作用类似于作用在普通交流电动机上的逆变器。 伺服电动机通过位置，速度和转矩这三种方法进行控制，以实现驱动系统的高精度定位。驱动器是伺服系统的一部分，主要用于高精度定位系统。

(8)伺服驱动器算法扩展阅读：

主流伺服驱动器以数字信号处理器为控制核心，可以实现更复杂的控制算法，实现数字化，联网和智能化。功率设备通常使用以智能功率模块为核心的驱动电路。驱动电路集成在IPM中，并且具有过压，过流，过热和欠压故障检测和保护电路。

伺服驱动器是运动控制的重要组成部分，广泛用于工业机器人，CNC加工中心和其他自动化设备。特别是用于控制交流永磁同步电动机的伺服驱动器已成为国内外研究的热点。在伺服驱动器设计中，通常使用基于矢量控制的电流，速度和位置3闭环控制算法。

该算法中的速度闭环设计是否合理，对整个伺服控制系统的性能，尤其是速度控制性能至关重要。

⑼ 在控制伺服电机的驱动中，控制器和驱动器各有什么功能和作用

控制器的功能和作用：

控制电机的转速，在电动车行业还要求控制器有刹车断电、欠压保护、欠压回升值设定过流保护等相应的保护功能。部分智能能型控制器还具有多种骑行模式，并且具有电气部件故障自检功能及很多智能能保护功能。

驱动器功能和作用：

1、控制伺服电机的起动、停机、转速等等；

2、对电机进行各种保护（过载，短路，欠压等）

3、对外部信号做出反应,通过内部的PID调节,控制伺服电机(位置,速度,扭矩)；

(9)伺服驱动器算法扩展阅读：

控制器是控制电机转速的部件，也是电动车电动系统的核心，具有欠压、限流或过流保护功能。职能控制器还具有多种骑行模式和整车电气部件自检功能。控制器是电动车能量管理体制与各种信号处理的核心部件。

目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。

功率器件普遍采用以智能功块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。

功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。

功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC- DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。

⑽ 伺服驱动器是怎样控制伺服电机工作的，发出是电压还脉冲信号谢谢

伺服驱动器是怎样控制伺服电机工作的，发出是电压还脉冲信号？现在伺服接口分两种，一种是通用接口，一种是总线接口（就是通讯）
通用接口：在位置模式一般使用脉冲控制，速度和扭矩模式用模拟量。
通讯接口：是通过通讯解决，位置命令，速度命令，扭矩命令全部通过命令下发。（通讯的好处是不用担心干扰导致命令出问题，没有脉冲口的频率限制，接线方便）。
通讯接口有三种：一：串口通讯，就发送驱动器事先定义的命令（很传统很老的方法，用于简单控制）。二：DeviceNet，Profibus,CClink等现场总线，就像远程IO一样操作伺服（用于简单控制，成本低，信息还能全收取）。 三：运动总线，比如通用的ethercat，很多伺服厂家都集成这个协议，三菱有光纤的伺服，AB有EthernetIP的伺服，这类总线速度快，可以做复杂控制，同步凸轮都可以。目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，
可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
随着伺服系统的大规模应用，伺服驱动器使用、伺服驱动器调试、伺服驱动器维修都是伺服驱动器在。