伺服控制系統(tǒng)
用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過程的反饋控制系統(tǒng)。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量(系統(tǒng)的輸出量)是機(jī)械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移(或轉(zhuǎn)角)準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移(或轉(zhuǎn)角)。伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。
伺服控制系統(tǒng)基本信息
| 中文名稱 | 伺服控制系統(tǒng) | 外文名稱 | Servo control system |
|---|---|---|---|
| 又名 | 隨動(dòng)系統(tǒng) | 用途 | 船舶的自動(dòng)駕駛、火炮控制 |
機(jī)電一體化的伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),類型繁多,但從自動(dòng)控制理論的角度來分析,伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器,被控對(duì)象,執(zhí)行環(huán)節(jié),檢測環(huán)節(jié),比較環(huán)節(jié)等五部分。
比較環(huán)節(jié)
比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號(hào)與系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行比較,以獲得輸出與輸入間的偏差信號(hào)的環(huán)節(jié),通常由專門的電路或計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。
控制器
控制器通常是計(jì)算機(jī)或PID控制電路,其主要任務(wù)是對(duì)比較元件輸出的偏差信號(hào)進(jìn)行變換處理,以控制執(zhí)行元件按要求動(dòng)作。
執(zhí)行環(huán)節(jié)
執(zhí)行環(huán)節(jié)的作用是按控制信號(hào)的要求,將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象工作.機(jī)電一體化系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般指各種電機(jī)或液壓,氣動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)等。
被控對(duì)象
機(jī)械參數(shù)量包括位移，速度，加速度，力，和力矩為被控對(duì)象。
檢測環(huán)節(jié)
檢測環(huán)節(jié)是指能夠?qū)敵鲞M(jìn)行測量并轉(zhuǎn)換成比較環(huán)節(jié)所需要的量綱的裝置,一般包括傳感器和轉(zhuǎn)換電路。
伺服控制系統(tǒng)造價(jià)信息
伺服系統(tǒng)的分類方法很多,常見的分類方法有以下三種.
(1)按被控量參數(shù)特性分類.
(2)按驅(qū)動(dòng)元件的類型分類.
伺服控制系統(tǒng)按所用控制元件的類型可分為機(jī)電伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)(液壓控制系統(tǒng)) 和氣動(dòng)伺服系統(tǒng)。
(3)按控制原理分類.
伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)控 制伺服系統(tǒng)、閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)和半閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)。
常見的四種伺服控制系統(tǒng)如下:
(1) 液壓伺服控制系統(tǒng)
液壓伺服控制系統(tǒng)是以電機(jī)提供動(dòng)力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力，推動(dòng)液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動(dòng)液壓缸做出不同行程、不同方向的動(dòng)作，完成各種設(shè)備不同的動(dòng)作需要。液壓伺服控制系統(tǒng)按照偏差信號(hào)獲得和傳遞方式的不同分為機(jī)-液、電-液、氣-液等,其中應(yīng)用較多的是機(jī)-液和電-液控制系統(tǒng)。按照被控物理量的不同,液壓伺服控制系統(tǒng)可以分為位置控制、速度控制、力控制、加速度控制、壓力控制和其他物理量控制等。液壓控制系統(tǒng)還可以分為節(jié)流控制(閥控)式和容積控制(泵控)式。在機(jī)械設(shè)備中,主要有機(jī)-液伺服系統(tǒng)和電-液伺服系統(tǒng)。
(2) 交流伺服控制系統(tǒng)
交流伺服控制系統(tǒng)包括基于異步電動(dòng)機(jī)的交流伺服系統(tǒng)和基于同步電動(dòng)機(jī)的交流伺服系統(tǒng)。除了具有穩(wěn)定性好、快速性好、精度高的特點(diǎn)外，具有一系列優(yōu)點(diǎn)。它的性能指標(biāo)可以從調(diào)速范圍、定位精度、穩(wěn)速精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)和運(yùn)行穩(wěn)定性等方面來衡量。
(3) 直流伺服控制系統(tǒng)
交流伺服控制系統(tǒng)的工作原理是建立在電磁力定律基礎(chǔ)上。與電磁轉(zhuǎn)矩相關(guān)的是互相獨(dú)立的兩個(gè)變量主磁通與電樞電流，它們分別控制勵(lì)磁電流與電樞電流，可方便地進(jìn)行轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速控制。另一方面從控制角度看，直流伺服的控制是一個(gè)單輸入單輸出的單變量控制系統(tǒng)，經(jīng)典控制理論完全適用于這種系統(tǒng)，因此，它憑借控制簡單，調(diào)速性能優(yōu)異，在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中曾占據(jù)著主導(dǎo)地位。
(4) 電液伺服控制系統(tǒng)
它是一種由電信號(hào)處理裝置和液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)組成的反饋控制系統(tǒng)。最常見的有電液位置伺服系統(tǒng)、電液速度控制系統(tǒng)和電液力(或力矩)控制系統(tǒng)。
以上是我們常用到的四種伺服系統(tǒng)，他們的工作原理和性能以及可以應(yīng)用的范圍都有所區(qū)別，各有自己的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。因此在選擇或者購買的時(shí)候，就需要根據(jù)系統(tǒng)的需要以及需要控制的參數(shù)和實(shí)現(xiàn)的性能，通過計(jì)算后在選擇合適的產(chǎn)品。
伺服控制系統(tǒng)是一種能對(duì)試驗(yàn)裝置的機(jī)械運(yùn)動(dòng)按預(yù)定要求進(jìn)行自動(dòng)控制的操作系統(tǒng)。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量(系統(tǒng)的輸出量)是機(jī)械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移(或轉(zhuǎn)角)準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移(或轉(zhuǎn)角)。伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。
伺服控制系統(tǒng)常見問題
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plc與伺服控制系統(tǒng)有什么區(qū)別，自動(dòng)控制里是否都需要兩者
PLC是可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controler)的英文簡稱,指的僅僅是硬件，可以通過編程直接控制外部設(shè)備..伺服控制系統(tǒng)是一種控制方法和手段的綜合, 是硬件和軟件...
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伺服驅(qū)動(dòng)器（servo drives）又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來控制伺服電機(jī)的一種控制器，其作用類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...
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伺服控制分為兩種：脈沖控制和模擬量控制，而模擬量控制又分為速度控制和轉(zhuǎn)矩控制。脈沖控制沒啥好說的，就是接受脈沖電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，包括快慢和轉(zhuǎn)數(shù)。而模擬量和變頻器是一個(gè)效果，你給他一個(gè)當(dāng)量，然后給他一定的電...
衡量伺服控制系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)系統(tǒng)精度、穩(wěn)定性、響應(yīng)特性、工作頻率四大方面，特別在頻帶寬度和精度方面。
頻帶寬度簡稱帶寬，由系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性來規(guī)定，反映伺服系統(tǒng)的跟蹤的快速性。帶寬越大，快速性越好。伺服系統(tǒng)的帶寬主要受控制對(duì)象和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的慣性的限制。慣性越大，帶寬越窄。一般伺服系統(tǒng)的帶寬小于15赫，大型設(shè)備伺服系統(tǒng)的帶寬則在1~2赫以下。自20世紀(jì)70年代以來，由于發(fā)展了力矩電機(jī)及高靈敏度測速機(jī)，使伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了直接驅(qū)動(dòng)，革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素，使帶寬達(dá)到50赫，并成功應(yīng)用在遠(yuǎn)程導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、精密指揮儀等場所。伺服系統(tǒng)的精度主要決定于所用的測量元件的精度。因此，在伺服系統(tǒng)中必須采用高精度的測量元件，如精密電位器、自整角機(jī)和旋轉(zhuǎn)變壓器等。此外，也可采取附加措施來提高系統(tǒng)的精度，例如將測量元件(如自整角機(jī))的測量軸通過減速器與轉(zhuǎn)軸相連，使轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角得到放大，來提高相對(duì)測量精度。采用這種方案的伺服系統(tǒng)稱為精測粗測系統(tǒng)或雙通道系統(tǒng)。通過減速器與轉(zhuǎn)軸嚙合的測角線路稱精讀數(shù)通道，直接取自轉(zhuǎn)軸的測角線路稱粗讀數(shù)通道。
1.系統(tǒng)精度
伺服系統(tǒng)精度指的是輸出量復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)要求的精確程度,以誤差的形式表現(xiàn),可概括為動(dòng)態(tài)誤差,穩(wěn)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差三個(gè)方面組成。
2.穩(wěn)定性
伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指當(dāng)作用在系統(tǒng)上的干擾消失以后,系統(tǒng)能夠恢復(fù)到原來穩(wěn)定狀態(tài)的能力;或者當(dāng)給系統(tǒng)一個(gè)新的輸入指令后,系統(tǒng)達(dá)到新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的能力。
3.響應(yīng)特性
響應(yīng)特性指的是輸出量跟隨輸入指令變化的反應(yīng)速度,決定了系統(tǒng)的工作效率.響應(yīng)速度與許多因素有關(guān),如計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度,運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的阻尼和質(zhì)量等。
4.工作頻率
工作頻率通常是指系統(tǒng)允許輸入信號(hào)的頻率范圍.當(dāng)工作頻率信號(hào)輸入時(shí),系統(tǒng)能夠按技術(shù)要求正常工作;而其它頻率信號(hào)輸入時(shí),系統(tǒng)不能正常工作。
伺服控制系統(tǒng)應(yīng)用
伺服控制系統(tǒng)最初用于船舶的自動(dòng)駕駛、火炮控制和指揮儀中，后來逐漸推廣到很多領(lǐng)域，特別是自動(dòng)車床、天線位置控制、導(dǎo)彈和飛船的制導(dǎo)等。
采用伺服系統(tǒng)主要是為了達(dá)到下面幾個(gè)目的:
① 以小功率指令信號(hào)去控制大功率負(fù)載?；鹋诳刂坪痛婵刂凭褪堑湫偷睦印?/p>
② 在沒有機(jī)械連接的情況下，由輸入軸控制位于遠(yuǎn)處的輸出軸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距同步傳動(dòng)。
③ 使輸出機(jī)械位移精確地跟蹤電信號(hào)，如記錄和指示儀表等。
伺服控制系統(tǒng)文獻(xiàn)
雷達(dá)天線伺服控制系統(tǒng)
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大小：270KB
頁數(shù)： 14頁
評(píng)分： 4.3
自 動(dòng) 控 制 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 1 概 述 用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過程的反饋控制系統(tǒng)。又稱隨動(dòng)系統(tǒng)。在很多情況下，伺 服系統(tǒng)專指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機(jī)械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)， 其作用是使輸出的機(jī)械位移（或轉(zhuǎn)角）準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角） 。伺服系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。它是由若干元件和部件組成的并具 有功率放大作用的一種自動(dòng)控制系統(tǒng)。位置隨動(dòng)系統(tǒng)的輸入和輸出信號(hào)都是位置量，且指 令位置是隨機(jī)變化的，并要求輸出位置能夠朝著減小直至消除位置偏差的方向，及時(shí)準(zhǔn)確 地跟隨指令位置的變化。位置指令與被控量可以是直線位移或角位移。隨著工程技術(shù)的發(fā) 展，出現(xiàn)了各種類型的位置隨動(dòng)系統(tǒng)。由于發(fā)展了力矩電機(jī)及高靈敏度測速機(jī)，使伺服系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了直接驅(qū)動(dòng)， 革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素， 并成功應(yīng)用在雷達(dá)天線。 伺服系統(tǒng)的精度主要決定
雷達(dá)天線伺服控制系統(tǒng)要點(diǎn)
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評(píng)分： 4.4
自 動(dòng) 控 制 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 1 概 述 用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過程的反饋控制系統(tǒng)。又稱隨動(dòng)系統(tǒng)。在很多情況下，伺 服系統(tǒng)專指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機(jī)械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)， 其作用是使輸出的機(jī)械位移（或轉(zhuǎn)角）準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角） 。伺服系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。它是由若干元件和部件組成的并具 有功率放大作用的一種自動(dòng)控制系統(tǒng)。位置隨動(dòng)系統(tǒng)的輸入和輸出信號(hào)都是位置量，且指 令位置是隨機(jī)變化的，并要求輸出位置能夠朝著減小直至消除位置偏差的方向，及時(shí)準(zhǔn)確 地跟隨指令位置的變化。位置指令與被控量可以是直線位移或角位移。隨著工程技術(shù)的發(fā) 展，出現(xiàn)了各種類型的位置隨動(dòng)系統(tǒng)。由于發(fā)展了力矩電機(jī)及高靈敏度測速機(jī)，使伺服系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了直接驅(qū)動(dòng)， 革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素， 并成功應(yīng)用在雷達(dá)天線。 伺服系統(tǒng)的精度主要決定
前言
第1 章 伺服控制系統(tǒng)概述 1
1. 1 伺服控制系統(tǒng)的基本概念 1
1. 1. 1 伺服控制系統(tǒng)的定義 1
1. 1. 2 伺服控制系統(tǒng)的組成 1
1. 1. 3 伺服控制系統(tǒng)性能的基本要求 1
1. 1. 4 伺服控制系統(tǒng)的種類 2
1. 2 電氣伺服控制系統(tǒng)的發(fā)展 2
1. 2. 1 電氣伺服控制系統(tǒng)的發(fā)展過程 2
1. 2. 2 驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品概況 3
1. 2. 3 發(fā)展趨勢 5
1. 3 交流伺服控制系統(tǒng) 6
1. 3. 1 交流伺服控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式與
應(yīng)用 8
1. 3. 2 交流伺服控制系統(tǒng)的應(yīng)用前景 10
習(xí)題和思考題 11
第2 章 交流伺服控制系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí) 12
2. 1 控制器芯片 12
2. 1. 1 STM32 系列芯片的結(jié)構(gòu)及性能 12
2. 1. 2 STM32 的存儲(chǔ)空間及時(shí)鐘 13
2. 1. 3 STM32 的中斷系統(tǒng) 21
2. 1. 4 STM32 的定時(shí)器 25
2. 1. 5 STM32 的A-D 轉(zhuǎn)換器 26
2. 1. 6 STM32 應(yīng)用舉例 30
2. 2 交流伺服控制系統(tǒng)功率變換電路 35
2. 2. 1 逆變電路 35
2. 2. 2 驅(qū)動(dòng)電路 39
2. 2. 3 帶有死區(qū)的PWM 波形 40
2. 3 交流伺服電動(dòng)機(jī) 41
2. 3. 1 同步型交流伺服電動(dòng)機(jī) 41
2. 3. 2 感應(yīng)型交流伺服電動(dòng)機(jī) 41
2. 3. 3 兩種交流伺服電動(dòng)機(jī)的比較 42
習(xí)題和思考題 42
第3 章 交流伺服控制系統(tǒng)中的編程
技術(shù) 45
3. 1 定點(diǎn)CPU 的數(shù)據(jù)Q 格式 45
3. 1. 1 Q 格式說明 45
3. 1. 2 電動(dòng)機(jī)控制中電流采樣值的Q
格式處理 46
3. 2 PI 調(diào)節(jié)器的數(shù)字實(shí)現(xiàn)方法 47
3. 2. 1 模擬PI 調(diào)節(jié)器的數(shù)字化 47
3. 2. 2 改進(jìn)的數(shù)字PI 算法 48
3. 2. 3 數(shù)字PI 調(diào)節(jié)器的舉例 49
3. 3 PWM 驅(qū)動(dòng)信號(hào) 52
3. 3. 1 三相互補(bǔ)的PWM 驅(qū)動(dòng) 52
3. 3. 2 無刷直流電動(dòng)機(jī)的PWM 驅(qū)動(dòng) 55
3. 4 數(shù)字測速 58
3. 4. 1 旋轉(zhuǎn)編碼器 58
3. 4. 2 數(shù)字測速方法的精度指標(biāo) 59
3. 4. 3 M 法測速 60
3. 4. 4 T 法測速 61
3. 4. 5 M / T 法測速 62
3. 4. 6 M / T 法速度測量的實(shí)現(xiàn) 64
3. 4. 7 M / T 法例程 65
習(xí)題和思考題 69
第4 章 電壓空間矢量PWM 71
4. 1 電壓空間矢量PWM 控制技術(shù) 71
4. 1. 1 空間矢量的定義 71
4. 1. 2 電壓與磁鏈空間矢量的關(guān)系 72
4. 1. 3 PWM 逆變器基本輸出電壓矢量 73
4. 1. 4 正六邊形空間旋轉(zhuǎn)磁場 74
4. 1. 5 期望電壓空間矢量的合成與
實(shí)現(xiàn) 75
4. 2 SVPWM 三個(gè)關(guān)鍵問題的解決 76
4. 3 SVPWM 編程實(shí)例 86
習(xí)題和思考題 91
Ⅴ
第5 章 無刷直流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù) 92
5. 1 無刷直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 92
5. 1. 1 無刷直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 92
5. 1. 2 無刷直流電動(dòng)機(jī)的霍爾傳感器
位置檢測 93
5. 1. 3 無刷直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 96
5. 1. 4 三相多槽多極對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu) 98
5. 1. 5 無刷直流電動(dòng)機(jī)的雙閉環(huán)調(diào)速
系統(tǒng) 99
5. 2 無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng) 100
5. 2. 1 硬件電路 100
5. 2. 2 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 105
5. 2. 3 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)分析 105
5. 2. 4 STM32 的TIM1 與TIM2 中斷 106
5. 2. 5 具體程序 106
5. 2. 6 程序分析 110
5. 3 無刷直流電動(dòng)機(jī)無霍爾傳感器控制
方法與實(shí)現(xiàn) 113
5. 3. 1 采用無位置傳感器控制的
必要性 113
5. 3. 2 無刷直流電動(dòng)機(jī)無位置傳感器
控制方法 114
5. 3. 3 無刷直流電動(dòng)機(jī)無位置傳感器
控制原理框圖 114
5. 3. 4 無霍爾傳感器控制軟件編程
設(shè)計(jì) 114
5. 4 無刷直流電動(dòng)機(jī)相序測定方法 118
5. 5 無刷直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 119
習(xí)題和思考題 121
第6 章 永磁同步電動(dòng)機(jī)控制技術(shù) 122
6. 1 永磁同步電動(dòng)機(jī)控制原理 122
6. 1. 1 永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型 123
6. 1. 2 永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制原理 126
6. 2 永磁同步電動(dòng)機(jī)控制的硬件設(shè)計(jì) 127
6. 2. 1 永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的總體
硬件電路 127
6. 2. 2 與無刷直流電動(dòng)機(jī)硬件的差別 128
6. 3 永磁同步電動(dòng)機(jī)控制的軟件設(shè)計(jì) 129
6. 3. 1 軟件設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu) 129
6. 3. 2 合成電壓矢量幅值及其與d 軸
夾角的計(jì)算 133
6. 3. 3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)角度的計(jì)算 137
6. 3. 4 定時(shí)器中斷程序分析 138
習(xí)題和思考題 142
第7 章 異步電動(dòng)機(jī)矢量控制技術(shù) 143
7. 1 異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型 143
7. 1. 1 異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的
性質(zhì) 143
7. 1. 2 異步電動(dòng)機(jī)三相原始數(shù)學(xué)模型 144
7. 2 坐標(biāo)變換控制的基本思想 148
7. 3 坐標(biāo)變換 149
7. 4 異步電動(dòng)機(jī)在兩相坐標(biāo)系上的動(dòng)態(tài)
數(shù)學(xué)模型 152
7. 5 異步電動(dòng)機(jī)在兩相坐標(biāo)系上的狀態(tài)
方程 155
7. 6 異步電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量
控制系統(tǒng) 158
7. 6. 1 按轉(zhuǎn)子磁鏈定向同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系
中的狀態(tài)方程 159
7. 6. 2 按轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制的基本
思想 160
7. 6. 3 按轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制系統(tǒng)的
實(shí)現(xiàn) 161
7. 6. 4 磁鏈開環(huán)轉(zhuǎn)差型矢量控制
系統(tǒng)———間接定向 161
7. 7 CPU 在異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)中的
實(shí)現(xiàn) 162
7. 7. 1 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 162
7. 7. 2 編程分析 163
7. 8 兩個(gè)常見問題 173
習(xí)題和思考題 180
附錄 縮略語對(duì)照表 181
參考文獻(xiàn) 1842100433B
本書首先介紹了交流伺服控制系統(tǒng)及編程的基礎(chǔ)知識(shí)，然后以實(shí)現(xiàn)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制、永磁同步電動(dòng)機(jī)控制及異步電機(jī)控制技術(shù)為重點(diǎn)，介紹STM32芯片在交流伺服控制的應(yīng)用。全書共七章，第1章概要介紹了交流伺服系統(tǒng)。第2章介紹了交流伺服控制系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)，包括STM32的結(jié)構(gòu)及性能、存儲(chǔ)空間及時(shí)鐘、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器及A/D轉(zhuǎn)換器。第3章圍繞電動(dòng)機(jī)的控制技術(shù)方面編程需要，重點(diǎn)介紹了數(shù)據(jù)Q格式、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的PWM信號(hào)、數(shù)字PI調(diào)節(jié)器、數(shù)字測速的編程實(shí)現(xiàn)方法。第4章針對(duì)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，介紹了電壓空間矢量PWM（SVPWM）和旋轉(zhuǎn)變換控制技術(shù)。第5-7章以STM32的控制在實(shí)際應(yīng)用分別對(duì)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器、永磁同步電動(dòng)機(jī)控制及異步電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)做了詳細(xì)介紹。
大家知道伺服控制系統(tǒng)一般分為幾種控制方式嗎？SKD步進(jìn)伺服控制系統(tǒng)一般情況下可分為三種控制方式：速度控制方式，轉(zhuǎn)矩控制方式，位置控制方式。速度控制和轉(zhuǎn)矩控制都是用模擬量來控制的，位置控制是通過發(fā)脈沖來控制的。一下是具體的SKD步進(jìn)伺服控制系統(tǒng)的三種方式介紹：
（1）如果對(duì)電機(jī)的速度、位置都沒有要求，只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩，當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式。
（2）如果對(duì)位置和速度有一定的精度要求，而對(duì)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心，用轉(zhuǎn)矩模式不太方便，用速度或位置模式比較好。如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能，用速度控制效果會(huì)好一點(diǎn)。如果本身要求不是很高，或者基本沒有實(shí)時(shí)性的要求，用位置控制方式對(duì)上位控制器沒有很高的要求。
就伺服驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度來看，轉(zhuǎn)矩模式運(yùn)算量最小，驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)最快；位置模式運(yùn)算量最大，驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)最慢。
對(duì)運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)態(tài)性能有比較高的要求時(shí)，需要實(shí)時(shí)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整。那么如果控制器本身的運(yùn)算速度很慢（比如PLC，或低端運(yùn)動(dòng)控制器），就用位置方式控制。如果控制器運(yùn)算速度比較快，可以用速度方式，把位置環(huán)從驅(qū)動(dòng)器移到控制器上，減少驅(qū)動(dòng)器的工作量，提高效率（比如大部分中高端運(yùn)動(dòng)控制器）；如果有更好的上位控制器，還可以用轉(zhuǎn)矩方式控制，把速度環(huán)也從驅(qū)動(dòng)器上移開，這一般只是高端專用控制器才能這么干，而且，這時(shí)完全不需要使用伺服電機(jī)。
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