伺服基础知识

1，伺服驱动器制动电阻选择的问题？

答：制动电阻的问题，这是个大问题。当然从工程的角度来讲，因为有些东西无法准确的计算，为安全起见，对于频繁启动停止，频繁正反转的场合，可以简单的用能量守恒原理来进行计算。而对于制动电阻的阻值选择的一般规律是制动电阻的阻值不能够太大，也不能够太小，而是有一个范围的。如果阻值太大的话，简单点说，假如是无穷大的话，相当于制动电阻断开，制动电阻不起制动的作用，伺服驱动器还是会报警过电压；如果阻值太小的话，则制动的时候通过该电阻的电流就将非常大，流过制动功率管的电流也会非常大，会将制动功率管烧毁，而制动功率管的额定电流一般是等同于驱动管的，所以制动电阻的最小值是不应当低于710/伺服驱动器的额定电流的（假定伺服驱动器是三相380V电压输入）。另外制动电阻分为两种：铝合金制动电阻和波纹制动电阻。当然网上资料说两种制动电阻各有优劣，但是我想对于一般的工程应用应该是都可以的。另外对于变频器的制动电阻的选择原理上与伺服驱动器是相似的。

2，为什么伺服驱动器加上使能后，所连接的伺服电机的轴用手不能转动？

答：以伺服驱动器处于位置控制方式为例。运用自动控制的基本原理就可以进行解释。因为伺服驱动器加上使能后，整个闭环系

统就开始工作了，但这个时候伺服系统的给定却为零，假定伺服驱动器处于位置控制方式的话，那么位置脉冲指令给定则为零，如果用手去转动电机轴的话，相当于外部扰动而产生了一个小的位置反馈，因为这个时候的位置脉冲指令给定为零，所以就产生了一个负的位置偏差值，然后该偏差值与伺服系统的位置环增益的乘积就形成了速度指令给定信号，然后速度指令给定信号与内部的电流环输出了力矩，这个力矩就带动电机运转试图来消除这个位置偏差，所以当人试图去转动电机轴的时候就感觉转动不了。

3，伺服驱动器电子齿轮比的设置的问题？

答：这里首先要区分伺服的控制方式，当然这里假定伺服是以接受脉冲的方式来控制的（伺服如果以总线的方式来控制的话，伺服驱动器就不用设置电子齿轮比了，但是在上位系统中却会有另外一个东西需要设置，这个东西就是脉冲当量，本质上和伺服驱动器的电子齿轮比是一回事），然后还有伺服是位置控制方式还是速度控制方式或力矩控制方式的问题，如果伺服是速度控制方式或力矩控制方式的话，显然电子齿轮比的设置就失去了意义。也就是说电子齿轮比的设置仅在位置控制方式的时候才有效。还有个问题就是伺服是作为直线轴还是作为旋转轴来使用。对于绣花机来说，X轴，Y轴，M轴，SP轴都是直线轴，因为大豪上位认为是1000个脉冲为一转，所以对于这些轴的电子齿轮比的

设置实际上是机械减速比与8的乘积，而对于D轴，H轴来说，则是旋转轴，大豪上位认为8000个脉冲对应360度，所以电子齿轮比设置为8000/360=200/9。对于弹簧机各轴来说，其实也存在直线轴和旋转轴的问题，比如凸轮轴，螺距轴，切刀轴就是旋转轴，而送线轴则是直线轴，不过实际上在伺服驱动器里电子齿轮比一般设置为1/1，而将电子齿轮比的功能的设置放在弹簧机上位上进行，当然在弹簧机上位里换了个叫法，叫着解析度，解析度分子的计算，旋转轴（凸轮轴，螺距轴，切刀轴）=360乘以100，直线轴（送线轴）=圆周率乘以直径乘以100；解析度分母的计算：伺服马达编码器的分辨率*信号倍率*齿轮比。

4，伺服电机飞车的问题？

答：伺服电机飞车这种现象比较常见，也的确非常危险，关于伺服电机飞车的问题主要是四个方面的经验。第一是因为外界干扰引起的伺服电机高速运转，这种情况都是伺服驱动器为位置脉冲控制方式，主要因为外部接线问题（如接屏蔽，接地等等）和驱动器内部的位置指令滤波参数设置问题而引起，这样的情况在绣花机，弹簧机上经常碰到，这种情况姑且也称为飞车。第二是伺服电机的编码器零偏（encoder offset）而引起的飞车，究其实质是编码器零位错误导致的飞车。第三是伺服驱动器进行全闭环控制时，位置环编码器故障导致的飞车。编码器损坏造成的飞车，本质上是因为伺服系统没有位置反馈信号，所以伺服系统的位置

偏差是无穷大，从而位置环输出的速度指令将是无穷大，于是伺服系统将以速度限制值进行高速旋转，形成飞车；第四种情况则是位置环编码器的接线错误，具体的就是信号A，A-的接线颠倒导致的。为什么出现这种情况呢，因为位置环编码器的接线一般是A，A-，B，B-，如果A，A-（或B，B-）信号接反的话，则形成正反馈，正反馈的后果就是必然导致飞车；第伍是位置偏差没有清除而导致的飞车，这种情况主要是发生在伺服驱动器位置脉冲指令控制下，并且伺服驱动器进行了力矩限制，力矩限制住后不能有效推动负载，导致位置偏差不断的累积，当解除力矩限制后，伺服系统急于去消除该偏差，以最大加速度去运行，从而导致飞车，当然这种飞车不会持久，很快就会报警驱动器故障。

5，伺服电机选型的问题，究竟什么时候选择低惯量，什么时候选择中惯量？

答：通常情况下，为了满足伺服系统的高响应性，一般伺服电机都是选用小惯量的电机，又因为伺服电机的额定输出力矩（或额定输出功率）越大一般其转子转动惯量也越大，所以单纯讨论电机转动惯量的大小是没有意义的，真正应该讨论的是伺服电机的额定输出力矩与伺服电机的转动惯量的比值，或者说同样额定输出力矩（同样额定输出功率）的电机的转动惯量的大小。伺服电机一般选择小惯量的伺服电机以满足较高的动态响应。当然根据伺服电机的具体应用环境，也可以选择中惯量，高惯量的伺服电

机，比如伺服电机作为主轴，对于快速响应的要求不那么高的时候，但对速度控制要求非常精确，并且经常要求运行在低速低频状态下，还要求能够有编码器仿真信号输出的时候。而这个时候变频器却不能胜任。

6，伺服电机漏电及人体触电问题？

答：一说起伺服电机漏电就我的实际经验来说，其实就是两个可能。一种是电磁感应产生的漏电，这种情况就是在测试LUST servo c所配的伺服电机的时候，伺服电机的三根相线都连接到驱动器上了，但是伺服电机的地线没有连接到伺服驱动器上，运转伺服电机的时候，触摸伺服电机导致触电，触电原因就是伺服电机外壳感应了比较高的电压，这种情况其实是非常正常的，当将伺服电机的地线与驱动的外壳共同连接到地线或零线上，就不会有触电的问题了。日系伺服电机我没有专门试验过触电问题，因为通常都会不自觉的将伺服电机的地线和驱动器的外壳共同连接到零线上，但我想这样的问题同样会存在。还有欧系伺服电机与日系伺服电机相比还有另外一个问题，就是欧系伺服电机动力电缆里面多了一根屏蔽线，如果在电机运转时，不小心触摸到了该屏蔽线，照样会触电，所以该屏蔽线也需要连接到驱动器的外壳；还有一种漏电就是相线的绝缘损毁，导致漏电。安徽滁州的弯箍机就出现了这样的问题，客户反映机器一上电启动完毕，触摸操作台就会触电。这个触电本质上是伺服电机的某相对地短路

造成的。通过解体伺服电机后发现，伺服电机靠近安装面的一侧的轴承损坏了，固定弹珠的花篮被折断成好几根，然后这些个折断的部分刮掉了伺服电机的定子绕组的绝缘漆，导致漏电。通过观察后发现伺服电机的转轴上的键槽也磨损严重。然后检查输送伺服的减速机，发现转动30度角度减速机没有输出，判定为减速机故障导致伺服电机损坏，从而造成触电。出现这样的问题，对于弯箍机的电控系统来说，或许还要加装一个漏电保护器来避免安全问题。还有，那么人体触电的原因是什么呢，这个问题对于电气工作的人来说其实是非常重大的问题。触电的本质简单的说就是人体有电流流过，当电流达到10mA的时候，人体就会有触电的感觉。一般的现场触电都是人站在地面上，手接触了相电压或者是接触了带电体而造成的。当然有时候需要人去触碰带电体的时候，这个时候最好用右手的手背去触碰，用右手是因为人的心脏一般是偏左，可以避免电流经过心脏，用手背触碰是因为更便于人体迅速脱离带电体。还有个小问题，当人用手去触摸带电体的时候，会触电，电流的流向是从手指到脚再到大地，但为什么仅仅手指会有触痛的感觉，而身体其他部分却没有呢？原因是手指较细，单位面积通过的电流较大，所以手指有触电的感觉，而身体相对于手指截面积很大，单位面积流过的电流较小，所以身体没有触电的感觉。

7，伺服驱动器究竟是什么，与过程控制的温度调节器有什么

不同？

答：伺服驱动器究竟是什么东西呢，其实本质上就是个PID调节器，那么它与所谓过程控制的调节器有什么区别呢？过程控制调节器本质上也是PID调节器，一般来是说是用于严重滞后性的系统，系统的稳定需要一定的时间，比如说温度控制。这个时候调整PID各参数对应的作用就不能往大处调整，不然的话，可能温度最终不能稳定下来，系统始终处于来回调整中。另外过程控制调节器一般来说是单回路的PID，执行器件一般都是一些阀门，温度控制的话执行器件一般是固态继电器控制的电热丝。过程控制的检测元件一般来说都是一些个压力传感器，热电偶，流量传感器等等，并且一般都是模拟量信号的。而伺服驱动器则不同，首先伺服驱动器都是多回路，比如一般就有位置环，速度环和电流环。另外伺服驱动器最大的不同是还有功率放大环节。至于伺服驱动器的参数调整，一般情况下则可以简单的描叙为在系统不发生震荡或系统没有明显的音响的情况下将PID各作用调整得最大以满足高响应性。当然根据伺服的具体应用环境也有例外，比如对响应性要求不高的场合，而负载的转动惯量有很大的情况，并且还需要进行比较频繁的正反转或者说是启停，那么这个时候就需要将伺服环路参数调整得小一点。伺服系统当然也有滞后，但主要是机械系统的惯性。伺服系统的检测元件一般来说则是光电编码器或旋转变压器，而执行器件则是伺服电机。

伺服基础知识

1，伺服驱动器制动电阻选择的问题？ 答：制动电阻的问题，这是个大问题。当然从工程的角度来讲，因为有些东西无法准确的计算，为安全起见，对于频繁启动停止，频繁正反转的场合，可以简单的用能量守恒原理来进行计算。而对于制动电阻的阻值选择的一般规律是制动电阻的阻值不能够太大，也不能够太小，而是有一个范围的。如果阻值太大的话，简单点说，假如是无穷大的话，相当于制动电阻断开，制动电阻不起制动的作用，伺服驱动器还是会报警过电压；如果阻值太小的话，则制动的时候通过该电阻的电流就将非常大，流过制动功率管的电流也会非常大，会将制动功率管烧毁，而制动功率管的额定电流一般是等同于驱动管的，所以制动电阻的最小值是不应当低于710/伺服驱动器的额定电流的（假定伺服驱动器是三相380V电压输入）。另外制动电阻分为两种：铝合金制动电阻和波纹制动电阻。当然网上资料说两种制动电阻各有优劣，但是我想对于一般的工程应用应该是都可以的。另外对于变频器的制动电阻的选择原理上与伺服驱动器是相似的。 2，为什么伺服驱动器加上使能后，所连接的伺服电机的轴用手不能转动？ 答：以伺服驱动器处于位置控制方式为例。运用自动控制的基本原理就可以进行解释。因为伺服驱动器加上使能后，整个闭环系

统就开始工作了，但这个时候伺服系统的给定却为零，假定伺服驱动器处于位置控制方式的话，那么位置脉冲指令给定则为零，如果用手去转动电机轴的话，相当于外部扰动而产生了一个小的位置反馈，因为这个时候的位置脉冲指令给定为零，所以就产生了一个负的位置偏差值，然后该偏差值与伺服系统的位置环增益的乘积就形成了速度指令给定信号，然后速度指令给定信号与内部的电流环输出了力矩，这个力矩就带动电机运转试图来消除这个位置偏差，所以当人试图去转动电机轴的时候就感觉转动不了。 3，伺服驱动器电子齿轮比的设置的问题？ 答：这里首先要区分伺服的控制方式，当然这里假定伺服是以接受脉冲的方式来控制的（伺服如果以总线的方式来控制的话，伺服驱动器就不用设置电子齿轮比了，但是在上位系统中却会有另外一个东西需要设置，这个东西就是脉冲当量，本质上和伺服驱动器的电子齿轮比是一回事），然后还有伺服是位置控制方式还是速度控制方式或力矩控制方式的问题，如果伺服是速度控制方式或力矩控制方式的话，显然电子齿轮比的设置就失去了意义。也就是说电子齿轮比的设置仅在位置控制方式的时候才有效。还有个问题就是伺服是作为直线轴还是作为旋转轴来使用。对于绣花机来说，X轴，Y轴，M轴，SP轴都是直线轴，因为大豪上位认为是1000个脉冲为一转，所以对于这些轴的电子齿轮比的

伺服电动机基本知识讲解

伺服电动机又叫执行电动机，或叫控制电动机。在自动控制系统中，伺服电动机是一个执行元件，它的作用是把信号（控制电压或相位）变换成机械位移，也就是把接收到的电信号变为电机的一定转速或角位移。其容量一般在0.1-100W,常用的是30W以下。伺服电动机有直流和交流之分。 一、交流伺服电动机 交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似，如图1所示。其定子上装有两个位置互差90°的绕组，一个是励磁绕组Rf，它始终接在交流电压Uf上；另一个是控制绕组L，联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式，但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性，无“自转”现象和快速响应的性能，它与普通电动机相比，应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的转子结构有两种形式：一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子，为了减小转子的转动惯量，转子做得细长；另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子，杯壁很薄，仅0.2-0.3mm，为了减小磁路的磁阻，要在空心杯形转子内放置固定的内定子，如图2所示。空心杯形转子的转动惯量很小，反应迅速，而且运转平稳，因此被广泛采用。

图1 交流伺服电动机原理图 图2 空心杯形转子伺服电动机结构 交流伺服电动机在没有控制电压时，定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场，转子静止不动。当有控制电压时，定子内便产生一个旋转磁场，转子沿旋转磁场的方向旋转，在负载恒定的情况下，电动机的

转速随控制电压的大小而变化，当控制电压的相位相反时，伺服电动机将反转。 交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似，但前者的转子电阻比后者大得多，所以伺服电动机与单机异步电动机相比，有三个显著特点： 1、起动转矩大 由于转子电阻大，其转矩特性曲线如图3中曲线1所示，与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比，有明显的区别。它可使临界转差率S0＞1，这样不仅使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且具有较大的起动转矩。因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有起动快、灵敏度高的特点。 图3 伺服电动机的转矩特性 2、运行范围较宽 如图3所示，较差率S在0到1的范围内伺服电动机都能稳定运转。 3、无自转现象

什么是伺服电机,伺服电机知识汇总

什么是伺服电机，伺服电机知识汇总 “伺服”一词源于希腊语“奴隶”的意思。“伺服电机”可以理解为绝对服从控制信号指挥的电机：在控制信号发出之前，转子静止不动；当控制信号发出时，转子立即转动；当控制信号消失时，转子能即时停转。 伺服电机是自动控制装置中被用作执行元件的微特电机，其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。 伺服电机分为交流伺服和直流伺服两大类 交流伺服电机的基本构造与交流感应电动机（异步电机）相似。在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf，接恒定交流电压，利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化，达到控制电机运行的目的。交流伺服电机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格（要求分别小于10％～15％和小于15％～25％）等特点。 直流伺服电机基本构造与一般直流电动机相似。电机转速n＝E ／K1j＝（Ua－IaRa）／K1j，式中E为电枢反电动势，K为常数，j为每极磁通，Ua、Ia为电枢电压和电枢电流，Ra为电枢电阻，改变Ua 或改变φ，均可控制直流伺服电动机的转速，但一般采用控制电枢电压的方法，在永磁式直流伺服电动机中，励磁绕组被永久磁铁所取代，磁通φ恒定。直流伺服电动机具有良好的线性调节特性及快速的时

间响应。 直流伺服电机的优点和缺点 优点：速度控制精确，转矩速度特性很硬，控制原理简单，使用方便，价格便宜。 缺点：电刷换向，速度限制，附加阻力，产生磨损微粒（无尘易爆环境不宜） 交流伺服电机的优点和缺点 优点：速度控制特性良好，在整个速度区内可实现平滑控制，几乎无振荡，90%以上的高效率，发热少，高速控制，高精确度位置控制（取决于编码器精度），额定运行区域内，可实现恒力矩，惯量低，低噪音，无电刷磨损，免维护（适用于无尘、易爆环境）缺点：控制较复杂，驱动器参数需要现场调整PID参数确定，需要更多的连线。 直流伺服电机分为有刷和无刷电机。 有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护方便（换碳刷），产生电磁干扰，对使用环境有要求，通常用于对成本敏感的普通工业和民用场合。 无刷电机体积小重量轻，出力大响应快，速度高惯量小，力矩稳定转动平滑，控制复杂，智能化，电子换相方式灵活，可以方波或正弦波换相，电机免维护，高效节能，电磁辐射小，温升低寿命长，适用于各种环境。 交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控

伺服控制系统(设计)

第一章伺服系统概述 伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。在伺服系统中，输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化，因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。 近年来，随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高，伺服技术已迎来了新的发展机遇，伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。 目前，伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用，而且在许多高科技领域，如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性制造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。 1.1伺服系统的基本概念 1.1.1伺服系统的定义 “伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作，即控制信号到来之前，被控对象时静止不动的；接收到控制信号后，被控对象则按要求动作；控制信号消失之后，被控对象应自行停止。 伺服系统的主要任务是按照控制命令要求，对信号进行变换、调控和功率放大等处理，使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵活方便的控制。

1.1.2伺服系统的组成 伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它由检测部分、误差放大部分、部分及被控对象组成。 1.1.3伺服系统性能的基本要求 1）精度高。伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。 2）稳定性好。稳定是指系统在给定输入或外界干扰的作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来的平衡状态。 3）快速响应。响应速度是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统的跟踪精度。 4）调速范围宽。调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。 5）低速大转矩。在伺服控制系统中，通常要求在低速时为恒转矩控制，电机能够提供较大的输出转矩；在高速时为恒功率控制，具有足够大的输出功率。 6）能够频繁的启动、制动以及正反转切换。 1.1.4 伺服系统的种类 伺服系统按照伺服驱动机的不同可分为电气式、液压式和气动式三种；按照功能的不同可分为计量伺服和功率伺服系统，模拟伺服和功率伺服系统，位置

伺服电机的基本结构和工作原理

伺服电机的基本结构和工作原理 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如图3-12由外定子4，杯形转子3和内定子5三部分组成。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，杯子底部固定在转轴7上。空心杯的壁很薄（小于0.5mm），因此转动惯量很小。内定子由硅钢片叠压而成，固定在一个端盖1、8上，内定子上没有绕组，仅作磁路用。电机工作时，内﹑外定子都不动，只有杯形转子在内、外定子之间的气隙中转动。对于输出功率较小的交流伺服电机，常将励磁绕组和控制绕组分别安放在内、外定子铁心的槽内。 交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上 的差异。但是，交流伺服电机必须具备一个性能，就是能克服交流伺服电机的所谓“自转”现象，即无控制信号时，它不应转动，特别是当它已在转动时，如果控制信号消失，它应

能立即停止转动。而普通的感应电动机转动起来以后，如控制信号消失，往往仍在继续转动。 当电机原来处于静止状态时，如控制绕组不加控制电压，此时只有励磁绕组通电产生脉动磁场。可以把脉动磁场看成两个圆形旋转磁场。这两个圆形旋转磁场以同样的大小和转速，向相反方向旋转，所建立的正、反转旋转磁场分别切割笼型绕组（或杯形壁）并感应出大小相同，相位相反的电动势和电流（或涡流），这些电流分别与各自的磁场作用产生的力矩也大小相等、方向相反，合成力矩为零，伺服电机转子转不起来。一旦控制系统有偏差信号，控制绕组就要接受与之相对应的控制电压。在一般情况下，电机内部产生的磁场是椭圆形旋转磁场。一个椭圆形旋转磁场可以看成是由两个圆形旋转磁场合成起来的。这两个圆形旋转磁场幅值不等（与原椭圆旋转磁场转向相同的正转磁场大，与原转向相反的反转磁场小），但以相同的速度，向相反的方向旋转。它们切割转子绕组感应的电势和电流以及产生的电磁力矩也 方向相反、大小不等（正转者大，反转者小）合成力矩不为零，所以伺服电机就朝着正转磁场的方向转动起来，随着信号的增强，磁场接近圆形，此时正转磁场及其力矩增大，反转磁场及其力矩减小，合成力矩变大，如负载力矩不变，转子的速度就增加。如果改变控制电压的相位，即移相180o，旋转磁场的转向相反，因而产生的合成力矩方向也相反，伺

伺服系统介绍.doc

一、相关概念 伺服系统（servomechanism）又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。 在机器人中，伺服驱动器控制电机的运转。驱动器采用速度环，位置环，电流环三环闭环电路，内部还设有错误检出和保护电路。驱动器通过通信连接器，控制连接器，编码连接器跟外部输入信号和输出信号相连。通信连接器主要用于跟电脑或控制器通信。控制连接器用于跟伺服控制器联接，驱动器所需的输入信号、输出信号、控制信号和一些方式选择信号都通过该控制连接器传输，它是驱动器最为关键的连接器。编码连接器跟电机编码器连接，用于接收编码器闭环反馈信号，即速度反馈和换向信号。 伺服电机主要用于驱动机器人的关节。关节越多，机器人的柔性和精准度越高，所需要使用的伺服电机的数量就越多。机器人对伺服电机的要求非常高，必须满足快速响应、高起动转矩、动转矩惯量比大、调速范围宽，要适应机器人的形体做到体积小、重量轻，还必须经受频繁的正反向和加减速运行等苛刻的条件，做到高可靠性和稳定性。伺服电机分为直流、交流和步进，工业机器人用的较多的是交流。 机器人用伺服电机

二、伺服系统的技术现状 2.1视觉伺服系统 随着机器人技术的迅猛发展,机器人承担的任务更加复杂多样,传统的检测手段往往面临着检测范围的局限性和检测手段的单一性.视觉伺服控制利用视觉信息作为反馈，对环境进行非接触式的测量,具有更大的信息量，提高了机器人系统的灵活性和精确性,在机器人控制中具有不可替代的作用。 视觉系统由图像获取和视觉处理两部分组成,图像的获取是利用相机模型将三维空间投影到二维图像空间的过程,而视觉处理则是利用获取的图像信息得到视觉反馈的过程。基本的相机模型主要包括针孔模型和球面投影模型,统一化模型是对球面模型的推广,将各种相机的图像映射到归一化的球面上。视觉伺服中的视觉反馈主要有基于位置、图像特征和多视图几何的方法。 其中,基于位置的方法将视觉系统动态隐含在了目标识别和定位中，从而简化了控制器的设计，但是一般需要已知目标物体的模型，且对图像噪声和相机标定误差较为敏感。基于图像特征的视觉反馈构造方法，其中基于特征点的方法在以往的视觉伺服中应用较为广泛，研究较为成熟，但是容易受到图像噪声和物体遮挡的影响，并且现有的特征提取方法在发生尺度和旋转变化时的重复性和精度都不是太好，在实际应用中存在较大的问题。因此，学者们提出了基于全局图像特征的视觉反馈方法，利用更多的图像信息对任务进行描述，从而增强视觉系统的鲁棒性，但是模型较为复杂，控制器的设计较为困难，且可能陷入局部极小点。目前针对这一类系统的控制器设计的研究还比较少,一般利用局部线性化模型进行控制,只能保证局部的稳定性。多视图几何描述了物体多幅图像之间的关系，间接反映了相机之间的几何关系。相比于基于图像特征的方法，多视图几何与笛卡尔空间的关系较为直接，简化了控制器的设计。常用的多视图几何包括单应性、对极几何以及三焦张量。 2.2伺服系统控制技术 现代的机器人伺服系统多采用交流伺服驱动系统，而且正在逐渐向数字化方向转变。数字控制技术已经五孔不入，如信号处理技术中的数字滤波、数字控制器，把功能更加强大的控制器芯片已经各种智能处理模块应用到工业机器人交流伺服系统中，可以实现更好的控制性能。 最近几十年，由于微电子技术的进步，各种方便用户开发的微控制器与数字信号处理器件大量涌现市场，为各种先进的智能控制算法在控制系统中的应用提供了可能。如今，各种新型的伺服控制策略大量涌现，大有与传统控制策略一较高低的趋势下面简单介绍几种： 1）矢量控制矢量控制技术的提出，为交流伺服驱动系统的快速进步提供了理论支持。矢量控制技术的主要原理为：以转子旋转磁场作为参考系，将电动机定子矢量电流经过两次坐标变换分解为直轴电流和交轴电流分量，且使两电流分量相互正交，同时对交直轴电流分量的

微型伺服电机基本知识

微型伺服电机基本知识（附录） 微型的伺服电机在无线电业余爱好者的航模活动 中使用已有很长一段历史，而且应用最为广泛，国内亦称之为“舵机”，含义为：“掌舵人操纵的机器”。舵机是一种位置伺服的驱动器。它是机器人、机电系统和航模的重要执行机构。它接收一定的控制信号，输出一定的角度，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。标准的舵机有3条导线：电源线（红）、地线（黑或灰）、控制线（白或橙黄）。控 制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号（PWM），方波脉冲信号的周期为20ms（即频率为50 Hz)，当方波的脉冲宽度改变时，舵机转轴的角度发生改变，角度变化与脉冲宽度的变化成正比，也就是利用占空比的变化来改变舵机的位置。可见，其主要用作运动方向的控制部件。因此，机器人模型中也常用到它作为可控的运动关节，这些活动关节在机械原理中常称它为自由度。 以180度角度伺服为例，那么对应的控制关系为：0.5ms--------------≈0度；

0.9ms-------------≈45度； 1.5ms-------------≈90度； 2.1ms------------≈135度； 2.5ms------------≈180度； 相关资料地址： https://www.sodocs.net/doc/0915908227.html,/conan803/blog/item/2435c0fd02127c4ed7887d7d.html https://www.sodocs.net/doc/0915908227.html,/question/111534191.html https://www.sodocs.net/doc/0915908227.html,/zhidao/answer.aspx?id=108091132

NJ控制伺服基本操作

NJ控制伺服基本操作 制作时间：2016.9 硬件设备：NJ301-1100、R88D-KN01H-ECT、R88M-K10030T-Z 软件：Sysmac Studio 案例简介：NJ控制G5伺服点动，有关伺服方面的设置及报错问题解决1.系统概述，硬件搭建和接线 图1-1 2.操作步骤 （1）硬件设置：将伺服的节点旋钮拨至03 （2）软件操作：

连接软件，打开Sysmac Studio软件，使用USB和NJ连接好之后可以直接在线。 图2-1 图2-2 连接好软件之后，在配置与设置—EtherCAT下右键“主设备”，与物理网络配置比较和合并，可以将伺服直接读入。

图2-3 图2-4

伺服在初次上电的时候会报错“87”，紧急停止报错，因为这个信号默认是常闭的，在参数内设置为常开即可，对应参数为Pn400.00、Pn400.01、Pn400.02，默认为94常闭，改为14常开即可。然后将设置传入并重启驱动器。 图2-5 重启伺服之后如果还有报错“反向限制输入变为ON”，可以将反向限制信号和正向限制信号都改为常开，对应的参数为：Pn401.00、Pn401.01、Pn400.02、Pn402.00、Pn402.01、Pn402.02，改完之后将参数传入并重启伺服。 图2-6

如果是使用的绝对值编码器，并且Pn015为0的话，上电有可能会报错“40” 图2-7 此时需要对绝对值编码器进行复位操作，对应节点伺服右键—电机和编码器 图2-8 然后点击“清除系统”对绝对值编码器进行复位

图2-9 排除故障后，可以对伺服进行点动试运行首先要添加轴，在“轴设置”—“添加” 图2-10 设置“轴类型”和“输出设备”

伺服电机基本知识范文

伺服电机 中文名称：伺服电机 英文名称：servo motor 定义：转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压所属学科：航空科技(一级学科) ；航空机电系统(二级学科) 伺服电机在伺服系统中控制机械元件运转的发动机.是一种补助马达间接变速装置。伺服电机,可使控制速度,位置精度非常准确。将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象 一：伺服电机工作原理 1.伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。 2.交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。 3.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。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。 4．什么是伺服电机？有几种类型？工作特点是什么？ 答：伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降， 5．交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上有什么区别？ 答：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。

伺服系统基础知识资料

交流永磁同步伺服驱动系统 一、伺服系统简介 伺服来自英文单词Servo，指系统跟随外部指令进行人们所期望的运动，运动要素包括位置、速度和力矩。伺服系统的发展经历了从液压、气动到电气的过程，而电气伺服系统包括伺服电机、反馈装置和控制器。在20世纪60年代，最早是直流电机作为主要执行部件，在70年代以后，交流伺服电机的性价比不断提高，逐渐取代直流电机成为伺服系统的主导执行电机。 交流永磁同步伺服驱动系统（以下简称伺服系统），是基于国外高端伺服技术开发出适合于国内环境的伺服驱动系统，具有性能优异、可靠性强，广泛应用于数控机床、织袜机械、纺织机械、绣花机、雕刻机械等领域，在这些要求高精度高动态性能以及小体积的场合，应用交流永磁同步电机（PMSM）的伺服系统具有明显的优势。其中，PMSM具备十分优良的低速性能、可以实现弱磁高速控制，调速范围宽广、动态特性和效率都很高。交流伺服系统的性能指标可以从调速范围、定位精度、稳速精度、动态响应和运行稳定性等方面来衡量。伺服系统调速范围一般的在1:5000～1:10000；定位精度一般都要达到±1个脉冲；稳速精度，尤其是低速下的稳速精度，比如给定1rpm时，一般的在±0.1rpm以内，高性能的可以达到±0.01rpm以内；动态响应方面，通常衡量的指标是系统最高响应频率，即给定最高频率的正弦速度指令，系统输出速度波形的相位滞后不超过90°或者幅值不小于50％。应用在特定要求高的一些场合，目前国内主流产品的频率在200～500Hz。运行稳定性方面，主要是指系统在电压波动、负载波动、电机参数变化、上位控制器输出特性变化、电磁干扰、以及其他特殊运行条件下，维持稳定运行并保证一定的性能指标的能力。 二、伺服系统的组成 伺服系统的组成 1.上位机 上位机通过控制端口发送指令（模拟指令或脉冲指令）给驱动器。驱动器跟随外部指令来执行，同时驱动器反馈信号给上位机。 2.驱动器

永磁同步电机基础知识

(一) PMSM 的数学模型 交流电机是一个非线性、强耦合的多变量系统。永磁同步电机的三相绕组分布在定子上，永磁体安装在转子上。在永磁同步电机运行过程中，定子与转子始终处于相对运动状态，永磁体与绕组，绕组与绕组之间相互影响，电磁关系十分复杂，再加上磁路饱和等非线性因素，要建立永磁同步电机精确的数学模型是很困难的。为了简化永磁同步电机的数学模型，我们通常做如下假设： 1) 忽略电机的磁路饱和，认为磁路是线性的； 2) 不考虑涡流和磁滞损耗； 3) 当定子绕组加上三相对称正弦电流时，气隙中只产生正弦分布的磁势，忽略气隙中的高次谐波； 4) 驱动开关管和续流二极管为理想元件； 5) 忽略齿槽、换向过程和电枢反应等影响。 永磁同步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和机械运动方程组成，在两相旋转坐标系下的数学模型如下： (l)电机在两相旋转坐标系中的电压方程如下式所示: d d s d d c q q q s q q c d di u R i L dt di u R i L dt ωψωψ?=+-????=++?? 其中，Rs 为定子电阻；ud 、uq 分别为d 、q 轴上的两相电压；id 、iq 分别为d 、q 轴上对应的两相电流；Ld 、Lq 分别为直轴电感和交轴电感；ωc 为电角速度；ψd 、ψq 分别为直轴磁链和交轴磁链。 若要获得三相静止坐标系下的电压方程，则需做两相同步旋转坐标系到三相静止坐标系的变换，如下式所示。 cos sin 22cos()sin()3322cos()sin()33a d b q c u u u u u θθθπθπθπθπ?? ?-????? ??=--- ? ???? ???? ?+-+? ? (2)d/q 轴磁链方程： d d d f q q q L i L i ψψψ=+???=?? 其中，ψf 为永磁体产生的磁链，为常数，0f r e ωψ=，而c r p ωω=是机械角速度，p 为同步电机的极对数，ωc 为电角速度，e0为空载反电动势，其值为每项 倍。

PLC控制伺服电机

第1章PLC 基础知识 1.1 PLC简介 1.1.1 PLC的定义 PLC(Programmable Logic Co ntroller)是一种以计算机(微处理器)为核心的通用工业控 制装置,专为工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子学系统。目前已经广泛地'应用于工业生产的各个领域。早期的可编程序控制器只能用于开关量的逻辑控制，被称为可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PC。现代可编程序控制器采用微处理(Microprocessor)作为中央处理单元，其功能大大增强，它不仅具有逻辑控制功能，还具有算术运算、模拟量处理和通信联网等功能。PLC的高可靠性到目前为止没有任 何一种工业控制设备可以达到，PLC 对环境的要求较低，与其它装置的外部连线和电平转换极少，可直接接各种不同类型的接触器或电磁阀等。 这样看来，PC这一名称已经不能准确反映它的特性，于是，人们将其称为可编程序控 制器(Programmable Controller)，简称PLC。但是近年来个人计算机(Personal Compute) 也简称PLC，为了避免混淆，可编程序控制器常被称为PLC。 1.1.2 PLC的产生和发展 在PLC 出现之前，机械控制及工业生产控制是用工业继电器实现的。在一个复杂的控制系统中，可能要使用成千上百个各式各样的继电器，接线、安装的工作量很大。如果控制工艺及要求发生变化，控制柜内的元件和接线也需要作相应的改动，但是这种改造往往费用高、工期长。在一个复杂的继电器控制系统中，如果有一个继电器损坏、甚至某一个继电器的某一点接触点不良，都会导致整个系统工作不正常，由于元件多、线路复杂，查找和排除故障往往很困难。继电器控制的这些固有缺点，各日新月异的工业生产带来了不可逾越的障碍。由此，人们产生了一种寻求新型控制装置的想法。 1968 年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司( GM 公司)为了适应汽车型号不断翻新的要求，提出如下设想：能否把计算机功能完备、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，做成一种通用控制装置，并把计算机的编程方法合成程序输入方式加以简化，用面向过程、面向问题的“自然语言”编程，使得不熟悉计算机的人也可以方便使用。这样，使用人员不必在编程上花费大量的精力，而是集中力量去考虑如何发挥该装置的功能和作用。这一设想提出之后，美国数字设备公司 (DEC公司)首先响应，于1969年研制出了世界上第一台PLC。此后，这项新技术就迅速发展起来。 PLC 的发展过程大致如下： 第一代：从第一台可编程序控制器诞生到70 年代初期。其特点是：CPU 有中小型规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器；功能简单，主要能完成条件、定时、计数控制；机种单一，没有形成系列；可靠性略高于继电接触器系统；没有成型的编程语言。 第二代：70 年代初期到70 年代末期。其特点是：CPU 采用微处理器，存储器采用EPROM，使PLC的技术得到了较大的发展：PLC具有了逻辑运算、定时、计数、数值计算、数据处理、计算机接口和模拟量控制等功能：软件上开发出自诊断程序，可靠性进一步提高；系统开始向标准化、系统化发展；结构上

变频器伺服驱动器基础知识

变频器伺服驱动器基础知识 变频器，也叫变频驱动器，通常主要是控制电机的速度或转矩输出。 如今大多数变频器使用脉宽调制或PWM来产生可变的输出电压，电流和频率。在此，二极管桥式整流器从电源获取交流电（ac）电力并提供中间直流（dc）电路电压。在中间直流电路中，直流电压通过一个低通滤波器。然后，控制变频器逆变器中的六个高速电子开关，以产生具有各种宽度的直流母线电压高度的短脉冲。 通过改变脉冲宽度，转换器创建一个输出波形，其平均值是一个正弦电压和电流波形，频率可以改变。这是用来控制电机速度，转矩或位置的可变输出。 pwm变频器 在中间直流电路中，直流电压通过一个低通滤波器。 用于现代转换器，主要是因为它比较高效。输出开关是开或关，不运行在任何中间状态，不能在任何可能增加功耗和能量损失的中间状态下工作。 变频器驱动的电动机有时装有位置反馈装置。在这些情况下，反馈装置可以在低速下提高电机精度，动态响应和扭矩产量。 变频器与伺服驱动器有什么不同？ 变频器通常控制速度或扭矩。相反，伺服驱动器通常用于控制电机的位置。 变频器pwm波形 输出开关是开或关，通过改变脉冲的宽度，转换器产生一个输出波形，该波形的平均值是正弦电压和电流波形，其频率可以变化。正是这种可变输出用于控制电机速度、转矩或位置。

在某些变频器应用中，对电机效率的要求越来越高 - 所以变频器越来越多地控制永磁电机。其次，新型变频器的性能更好，与伺服驱动器相媲美。最后。基于以太网的网络的出现改善了所有类型的控制，包括运动和驱动控制。 变频器和伺服驱动器具有以下特点：连接到任一种变频器的电机将变频器提供的电能转换为旋转或直线运动。电机输出可以连接到任何数量的执行器或机械机器上进行工作。 装配，网络处理，加工和包装行业的机器都使用变频器类型来协调工作轴，并最终将材料转换为日常产品。 变频器如何与其他元件通信？ 大多数现代变频器通过通信网络与控制系统中的其他部件连接，从而提高诊断和机器控制。 此外，大多数变频器制造商今天正从专有网络转向开放式网络，用于伺服驱动器和变频器。例如，以太网/ IP可以连接工厂的所有设备、过程和信息（用一个网络结构）来提供实时信息和控制。 事实上，基于以太网的网络比以往任何时候都允许更多的信息从变频器和其他智能机器组件流向机器控制，并最终进入工厂级控制系统。更好地集成伺服驱动器，变频器和控制，也使配置和诊断更容易。 新的变频器与过去的设计有什么不同？ 模块化（带有分布式控制）的机器越来越普遍，因为它们使设计更加可靠和可重用。 在这里，变频器（以及伺服驱动器）直接安装到机器上。移动控制硬件更接近应用程序或在机器上最小化设计的物理足迹，简化连接，并减少布线和安装成本高达30%。

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张小只智能机械工业网 张小只机械知识库伺服系统（自动控制系统）介绍 伺服系统（servo system）又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角），其结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。 伺服系统最初用于船舶的自动驾驶、火炮控制和指挥仪中,后来逐渐推广到很多领域,特别是自动车床、天线位置控制、导弹和飞船的制导等。采用伺服系统主要是为了达到下面的几个目的：①以小功率指令信号去控制大功率负载。火炮控制和船舵控制就是典型的例子。②在没有机械连接的情况下，由输入轴控制位于远处的输出轴，实现远距同步传动。③使输出机械位移精确地跟踪电信号，如记录和指示仪表等。 伺服系统衡量伺服系统性能的主要指标有频带宽度和精度。频带宽度简称带宽，由系统频率响应特性来规定，反映伺服系统的跟踪的快速性。带宽越大，快速性越好。图中是伺服系统的典型频率响应特性。通常取频率响应特性的对数幅频特性的值降到－3分贝时所对应的频率值ωb为系统的带宽（从坐标原点ω=0算起）。伺服系统的带宽主要受控制对象和执行机构的惯性的限制。惯性越大，带宽越窄。一般伺服系统的带宽小于15赫，大型设备伺服系统的带宽则在1～2赫以下。伺服系统的精度主要决定于所用的测量元件的精度。因此，在伺服系统中必须采用高精度的测量元件，如精密电位器、自整角机和旋转变压器等。此外，也可采取附加措施

DEH、MEH培训相关知识

DEH控制系统 数字式电气液压控制系统（Digital Electric Hydraulic Control System,DEH）,简称数字电调。 系统采用高压抗燃油（三芳基磷酸脂油，具有很好的阻燃性和润滑特性）汽轮机数字电液调节系统(Digital Electro-Hydraulic Control System, DEH)，完成机组运行的控制要求。6.1 和利时DEH 6.1.1 DEH结构（见下图） 6.1.2DEH各功能简介 操作员站：主要完成的是人机接口，运行人员通过操作员站完成能够利用DEH完成的正常操作。任意一台操作员站可以定义成工程师站，工程师和DEH软件维护人员可以通过工程师站进行组态等修改算法和配臵的功能。 HUB：网络集线器，实现上层网络的通讯物理接口。 控制柜：实现I/O模块的安装布臵和接线端子的布臵，I/O模块通过DP通讯线和主控单元连接构成底层的数据网络，I/O模块主要实现对所需要的控制信号的采集转换工作。通过工程师站将DEH控制算法下装到控制柜，控制柜中的主控单元实现DEH控制算法的实现和运算。 SM461：DEH专用的伺服模块，实际上是控制柜中的一部分。主要实现的功能是该模块和电液转换器（DDV阀）、油动机、LVDT（位移传感器）共同组成一个伺服油动机，实现对汽轮机的控制。 电液转换器：是DEH最为重要的环节，主要完成的是将电信号转换为可控制的液压信

号，和利时公司采用的DDV阀是直流力矩马达伺服阀解决了困绕DEH多年的电液转换不稳定和卡涩的问题。 油动机：最终液压的执行机构。通过机械杠杆、凸轮、弹簧等机械连接实现对汽轮机的进入蒸汽和抽汽等的流量控制。从而实现对汽轮机的转速、功率、汽压等最终目标的控制。 LVDT（位移传感器）：是油动机行程的实时反馈系统，SM461伺服模块通过它的反馈信号和主控单元的指令进行比较从而调整输出信号，实现对油动机的稳定快速控制。LVDT简介 在控制系统中，LVDT是作为反馈信号引入，因此，LVDT工作性能的好坏，关系到控制系统的稳定，必须认真将其整定。 伺服单元支持六线制LVDT，现场每路LVDT 外接6 根信号线到SM3461 模块的接线端子（初级线圈P+、P-；次级线圈S1+、S1-和次级线圈S2+、S2-）。在SM3461 模块内部，S1-端和S2+端短接，等同于将LVDT 的两个次级线圈串联，同名端相连，两个次级线圈的感应电压相减。现场接线如下图所示： LVDT整定：控制系统中所使用的控制信号是0～5V，因此，需要将LVDT的输出电压控制在0～5V之间，具体的调节步骤如下： 1．LVDT安装时，必须保证支架具有足够的刚度，LVDT的拉杆能够自由移动，没有摩擦力，LVDT的中位和油动机的中位相对应起来：具体就是当机组处于关闭状态时，LVDT0位线距离油动机活塞杆零位为(a-b)/2（其中：a为LVDT的行程，b为油动机的行程）。交换初级线圈两端，使LVDT 电压变化方向与油动机所驱动的阀门一致。 2．安装完成后，调整FM3461伺服板上的拨码开关，通过测量孔测量LVDT的输出电压，使0位时LVDT的输出电压在0.2~1.5V之间，100％位时LVDT的输出电压在3.8~4.5V之间，如

伺服电机工作原理

伺服电机的工作原理图 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。 1、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。

伺服系统的扭矩控制

伺服系统的扭矩控制(Toque Control)和速度控制(Velocity Control) 作者：不详来源：互联网 一般定位上的伺服系统之伺服马达控制方式可分为扭矩控制(Toque Control)及速度控制(Velocity Control)两类,这两种控制方式都需要控制器和驱动器一起配合才有办法动作,扭矩控制定位时,速度增益是在控制器上调整,驱动器只要把命令转换成马达相对的输出扭矩即可,而速度控制定位时,速度增益是在驱动器上调整,驱动器要把命令转换成马达相对的转速输出.两者方式详细说明如下:所谓的扭矩控制就(Toque Control)是伺服控制器输出的+/- 10V电压命令到伺服驱动器上所代表的是要控制伺服马达扭矩的大小,正电压越大代表控制马达的正向输出扭矩越大,负电压越大代表控制马达的逆向输出扭矩越大, 若命令电压为0V时则表示马达没有输出扭矩,在动作时,控制器会先输出扭矩控制命令给驱动器,驱动器会根据这命令控制马达的输出扭矩 ,而控制器同时根据外部编码器(一般皆安装在马达尾端) 回授来决定输出的扭矩命令是否要加强或是减弱,然后连续重复执行这种动作以达到定位位置.这种控制方式对控制器本身来说会比较复杂一点,因为速度增益要在控制器上做调整,多了一项参数要执行,而驱动器上则较为简单,至要把输入的控制命令转换成马达相对的扭矩输出即可,不需要考虑扭力是否足够负荷外部负载,这问题是由控制器那边去考虑的,所以这类的伺服驱动器一般都只是单纯的马达电流比例控制而已 . 扭矩控制方式的优点是可以在控制器上随时改变马达的输出扭矩大小而不需要在驱动器上做硬性的调整,这种灵活的扭矩控制方式可以在某些场合上达到特

伺服电机入门宝典

衡量伺服系统性能的主要指标有频带宽度和精度。频带宽度简称带宽，由系统频率响应特性来规定，反映伺服系统的跟踪的快速性。带宽越大， 快速性越好。伺服系统的带宽主要受控制对象和执行机构的惯性的限制。 惯性越大，带宽越窄。一般伺服系统的带宽小于15赫，大型设备伺服系统的带宽则在1～2赫以下。自20世纪70年代以来，由于发展了力矩电机及高灵敏度测速机，使伺服系统实现了直接驱动，革除或减小了齿隙和弹性 变形等非线性因素，使带宽达到50赫，并成功应用在远程导弹、人造卫星、精密指挥仪等场所。伺服系统的精度主要决定于所用的测量元件的精度。 因此，在伺服系统中必须采用高精度的测量元件，如精密电位器、自整角机、旋转变压器、光电编码器、光栅、磁栅和球栅等。此外，也可采取附 加措施来提高系统的精度，例如将测量元件（如自整角机）的测量轴通过 减速器与转轴相连，使转轴的转角得到放大，来提高相对测量精度。采用 这种方案的伺服系统称为精测粗测系统或双通道系统。通过减速器与转轴 啮合的测角线路称精读数通道，直接取自转轴的测角线路称粗读数通道。 伺服系统按所用驱动元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统 和气动伺服系统。 最基本的伺服系统包括伺服执行元件（电机、液压缸等）、反馈元件 和伺服驱动器，但是要让这个系统运转起来还需要一个上位机构，PLC，专门的运动控制卡，工控机+PCI卡，以便于给伺服驱动器发送指令。 在一个运动控制系统中“上位控制”和“执行机构”是系统中举足轻重的两个组成部分。“执行机构”部分一般不外乎：步进电机，伺服电机，以及直流电机等。它们作为执行机构，带动刀具或工件动作，我们称之为“四肢”；“上位控制”单元的方案主要有四种：单片机系统，专业运动控制PLC，PC+运动控制卡，专用控制系统。“上位控制”是“指挥”执行机构动作的，我们也称之为“大脑”。 随着PC（Personal Computer）的发展和普及，采用PC+运动控制卡作为上 位控制将是运动控制系统的一个主要发展趋势。这种方案可充分利用计算机资源，用于运动过程、运动轨迹都比较复杂，且柔性比较强的机器和设备。从用户使用的角度来看，基于PC机的运动控制卡主要是功能上的差别：硬件接口（输入/ 输出信号的种类、性能）和软件接口（运动控制函数库的功能函数）。按信号类型一般分为：数字卡和模拟卡。数字卡一般用于控制步进电机和伺服电机，模拟卡用于控制模拟式的伺服电机；数字卡可分为步进卡和伺服卡，步进卡的脉冲输出频率一般较低（几百K左右的频率），适用于控制步进电机；伺服卡的脉冲 输出频率较高（可达几兆的频率），能够满足对伺服电机的控制。目前随着数字式伺服电机的发展和普及，数字卡逐渐成为运动控制卡的主流。 伺服驱动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。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，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