南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器選型

  伺服驅(qū)動(dòng)器是用來(lái)控制伺服電機(jī)的，相當(dāng)于功效，伺服驅(qū)動(dòng)器屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要用于高精度的定位系統(tǒng)。市場(chǎng)上有各種品牌以及各種各樣的伺服驅(qū)動(dòng)器，究竟哪一種是適合我們的需求呢，下面帶你進(jìn)入伺服驅(qū)動(dòng)器選型。

工具/材料

伺服電機(jī)

系統(tǒng)要求

操作方法

1.選擇一款合適的伺服驅(qū)動(dòng)器需要考慮到各個(gè)方面，這主要根據(jù)系統(tǒng)的要求采選擇，在選擇之前，手寫(xiě)分析一下系統(tǒng)需求，比如尺寸、供電、功率、控制方式等，為選型定下方向。

2.驅(qū)動(dòng)器支持的地電機(jī)類型，一般為直流有刷、正波、梯形波等，還有就是驅(qū)動(dòng)器的持續(xù)輸出電源要大禹電機(jī)額定電流，根據(jù)電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)速考慮驅(qū)動(dòng)器是否可以勝任。

3.反饋元件，反饋傳感器也是種類繁多，根據(jù)是否要做閉環(huán)，選擇反饋傳感器，編碼器，測(cè)速電機(jī)，旋變等，如果系統(tǒng)中帶有反饋元件，這時(shí)候在選擇驅(qū)動(dòng)器時(shí)就要考慮驅(qū)動(dòng)器是否支持這種反饋，反饋種類，或者是反饋的信號(hào)輸出形式。

4.伺服驅(qū)動(dòng)器有三種控制方法：力矩、速度、位置模式。工作子啊這幾種模式下命令形式也不一樣，力矩和速度模式可通過(guò)模式命令控制，位置模式可使用脈沖 方向控制。當(dāng)然還有總線形式，比如Wthercat等。

5.精度要求，系統(tǒng)的精度有多個(gè)影響因素，伺服驅(qū)動(dòng)器也是其中重要的一環(huán)，一般伺服驅(qū)動(dòng)器分為數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器和線性伺服放大器，線性放大器使用于低噪聲、高帶款以及電流過(guò)零時(shí)無(wú)失真的場(chǎng)合。

6供電和使用環(huán)境，供電方面主要是直流和交流供電，有時(shí)候還要考慮驅(qū)動(dòng)器對(duì)供電電源的要求，使用環(huán)境，主要是考慮溫度方面的影響，還有就是工況，是否需要防護(hù)罩等。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服的三個(gè)環(huán)控制

        伺服電機(jī)一般為三個(gè)環(huán)控制，所謂三環(huán)就是3個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。內(nèi)的PID環(huán)就是電流環(huán)，此環(huán)完全在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部進(jìn)行，通過(guò)霍爾裝置檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器給電機(jī)的各相的輸出電流，負(fù)反饋給電流的設(shè)定進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，從而達(dá)到輸出電流盡量接近等于設(shè)定電流，電流環(huán)就是控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩的，所以在轉(zhuǎn)矩模式下驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)算，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。

　　第2環(huán)是速度環(huán)，通過(guò)檢測(cè)的電機(jī)編碼器的信號(hào)來(lái)進(jìn)行負(fù)反饋PID調(diào)節(jié)，它的環(huán)內(nèi)PID輸出直接就是電流環(huán)的設(shè)定，所以速度環(huán)控制時(shí)就包含了速度環(huán)和電流環(huán)，換句話說(shuō)任何模式都必須使用電流環(huán)，電流環(huán)是控制的根本，在速度和位置控制的同時(shí)系統(tǒng)實(shí)際也在進(jìn)行電流（轉(zhuǎn)矩）的控制以達(dá)到對(duì)速度和位置的相應(yīng)控制。

　　第3環(huán)是位置環(huán)，它是外環(huán)，可以在驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)編碼器間構(gòu)建也可以在外部控制器和電機(jī)編碼器或終負(fù)載間構(gòu)建，要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定。由于位置控制環(huán)內(nèi)部輸出就是速度環(huán)的設(shè)定，位置控制模式下系統(tǒng)進(jìn)行了所有3個(gè)環(huán)的運(yùn)算，此時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)算量，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度也慢。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器調(diào)零方法之一

一般在編碼器從伺服電機(jī)上拆下來(lái)后都需要進(jìn)行調(diào)零，否則上機(jī)運(yùn)行過(guò)程中就會(huì)報(bào)錯(cuò)，飛車(chē)等。

像三菱，安川，松下，三洋增量式編碼器的輸出信號(hào)為方波信號(hào)，具備兩相正交方波脈沖輸出信號(hào)A和B，以及零位信號(hào)Z，其對(duì)齊方法如下：

1.給電機(jī)的UV繞組通以小于額定電流的直流電，V入，U出，將電機(jī)軸定向至一個(gè)平衡位置；

2.用示波器觀察編碼器的Z信號(hào)； 因?yàn)槿障等猓泊?，松下，三洋等編碼器走的都是不公開(kāi)的協(xié)議，一般需要借助伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)輸出來(lái)，A,B,Z信號(hào)，這些伺服驅(qū)動(dòng)器的說(shuō)明書(shū)上都有詳細(xì)的信號(hào)說(shuō)明。

3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸的相對(duì)位置，調(diào)整的時(shí)候不要撤掉電源，讓電機(jī)軸一直固定在平衡位置。

4.一邊調(diào)整，一邊觀察編碼器Z信號(hào)跳變，直到Z信號(hào)穩(wěn)定在高電平上（在此默認(rèn)Z信號(hào)的常態(tài)為低電平），鎖定編碼器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系； 有些朋友喜歡用二極管接在z信號(hào)上，代替示波器，通過(guò)二極的發(fā)光來(lái)判斷Z信號(hào)，因?yàn)殡姍C(jī)每旋轉(zhuǎn)圈，會(huì)發(fā)出一個(gè)Z信號(hào)。

5.來(lái)回扭轉(zhuǎn)電機(jī)軸，撒手后，若電機(jī)軸每次自由回復(fù)到平衡位置時(shí)，Z信號(hào)都能穩(wěn)定在高電平上，則對(duì)齊有效。

南調(diào)機(jī)電設(shè)備——伺服驅(qū)動(dòng)器需要什么樣的脈沖？

1.正反脈沖控制（CW CCW）；脈沖加方向控制（pulse direction）；AB相輸入（相位差控制，常見(jiàn)于手輪控制）。

2.伺服驅(qū)動(dòng)器主程序主要用來(lái)完成系統(tǒng)的初始化、LO接口控制信號(hào)、DSP內(nèi)各個(gè)控制模塊寄存器的設(shè)置等。

3.伺服驅(qū)動(dòng)器所有的初始化工作完成后，主程序才進(jìn)入等待狀態(tài)，以及等待中斷的發(fā)生，以便電流環(huán)與速度環(huán)的調(diào)節(jié)。

4.中斷服務(wù)程序主要包括四M定時(shí)中斷程序光電編碼器零脈沖捕獲中斷程序、功率驅(qū)動(dòng)保護(hù)中斷程序、通信中斷程序。

        

      隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，伺服驅(qū)動(dòng)器使用、伺服驅(qū)動(dòng)器調(diào)試、伺服驅(qū)動(dòng)器維修都是伺服驅(qū)動(dòng)器在當(dāng)今比較重要的技術(shù)課題，越來(lái)越多工控技術(shù)服務(wù)商對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了技術(shù)深層次研究。

驅(qū)動(dòng)的脈沖指令輸入方式可能有三種：

（1）差分驅(qū)動(dòng)輸入方式；脈沖輸入頻率500KHZ 　　

（2）集電極開(kāi)來(lái)輸入方式；脈沖輸入量頻率200KHZ 　　

（3）高速差分驅(qū)動(dòng)輸入方式；脈沖輸入量頻率4MHZ 　

驅(qū)動(dòng)器的脈沖指令輸入形式也有三種：

（1）方向 脈沖 　　

（2）A，B相正交脈沖 　　

（3）CW/CCW正傳/反轉(zhuǎn)脈沖