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伺服控制系統是什么?有用嗎?這是由哪些東西構成?

時間:2019-07-15

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導語:伺服控制系統主要分兩個方向,一個是伺服控制系統,通常用以機械設備行業;另外就是過程管理,通常使用于化工廠行業。而伺服控制系統指的是一種始于初期的伺服控制系統,應用場景電機的控制,以實現物塊對角位移、轉距、轉速比等等物理量改變的控制。

伺服控制系統是什么?有用嗎?這是由哪些東西構成?

什么叫伺服控制系統?作為一個工業控制人,常常都會說到伺服控制系統。那么,在工業控制與自動化技術行業中,伺服控制系統到底指的是什么?

伺服控制系統主要分兩個方向,一個是伺服控制系統,通常用以機械設備行業;另外就是過程管理,通常使用于化工廠行業。而伺服控制系統指的是一種始于初期的伺服控制系統,應用場景電機的控制,以實現物塊對角位移、轉距、轉速比等等物理量改變的控制。

電機控制與運動控制

在上面的定義中,有提到電機控制,但電機控制和運動控制是不同的。

從關注點來看,電機控制(這里稱為伺服電機)主要涉及控制單個電機的轉矩、速度和位置中的一個或多個參數以達到給定值。運動控制的主要焦點是協調多個電機來完成指定的運動(合成軌跡、合成速度),比較著重軌跡規劃、速度規劃、運動學轉換;比如數控機床里面要協調XYZ軸電機,完成插補動作。

電機控制常常作為運動控制系統的一個環節(通常是電流環,工作在力矩模式下),更著重于對電機的控制,一般包括位置控制、速度控制、轉矩控制三個控制環,一般沒有規劃的能力(有部分驅動器有簡單的位置和速度規劃能力);

運動控制往往是針對產品而言的,包含機械、軟件、電氣等模塊,例如機器人、無人機、運動平臺等等,是對機械運動部件的位置、速度等進行實時的控制管理,使其按照預期的運動軌跡和規定的運動參數進行運動的一種控制。

兩者有部分內容是重合的:位置環/速度環/轉距環可以在電機的驅動器中實現,也可以在運動控制器中實現,因此兩個屬于容易混淆。

運動控制.jpg

基本架構組成

一個運動控制系統的基本架構組成包括:

1、運動控制器:用以生成軌跡點(期望輸出)和閉合位置反饋環。許多控制器也可以在內部閉合一個速度環。

運動控制器主要分為三類,分別是PC-based、專用控制器、PLC。其中PC-based運動控制器在電子、EMS等行業被廣泛應用;專 用控制器的代表行業是風電、光伏、機器人、成型機械等等;PLC則在橡膠、汽車、冶金等行業備受青睞。

2、驅動或放大器:用以將來自運動控制器的控制信號(通常是速度或扭矩信號)轉換為更高功率的電流或電壓信號。更為先進的智 能化驅動可以自身閉合位置環和速度環,以獲得更精確的控制。

3、 執行器: 如液壓泵、氣缸、線性執行機或電機,用以輸出運動。

4、反饋傳感器:如光電編碼器、旋轉變壓器或霍爾效應設備等,用以反饋執行器的位置到位置控制器,以實現和位置控制環的閉 合。眾多機械部件用以將執行器的運動形式轉換為期望的運動形式,它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯軸 器以及線性和旋轉軸承。



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