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解读伺服电机的三种控制方式

信息来源:www.xysydj.cn | 发布时间:2020年10月14日

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1、伺服电机脉冲控制方式

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,翻开伺服电机的使用手册,一般会有如下这样的表格:
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能力,在一些干扰较强的应用场景,优先选用这种方式。但是这种方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,比较尴尬。

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。

2、伺服电机模拟量控制方式
在需要使用伺服电机实现速度控制的应用场景,我们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。模拟量有两种方式可以选择,电流或电压。电压方式,只需要在控制信号端加入一定大小的电压即可。实现简单,在有些场景使用一个电位器即可实现控制。但选用电压作为控制信号,在环境复杂的场景,电压容易被它干扰,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,可以使用在复杂的场景。

3、伺服电机通信控制方式
采用通信方式实现伺服电机控制的常见方式有CAN、EtherCAT、Modbus、Profibus。使用通信的方式来对电机控制,是目前一些复杂、大系统应用场景选择的控制方式。采用通信方式,系统的大小、电机轴的多少都易于裁剪,没有复杂的控制接线。搭建的系统具有比较高的灵活性。伺服电机的速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。位置控制是通过发脉冲来控制的。具体采用什么控制方式要根据客户的要求,满足何种运动功能来选择。如果您对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。