伺服电机控制方式及上位机信号给定方式

一、伺服系统的三种模式

1、位置控制模式：一般用于一些角度定位，或者长度定长控制场合，比如电子锯要锯多长的木料。 位置模式下，伺服接收的脉冲和伺服电机旋转的角度成一一对应关系，所以只要上位机发送了一定 数量的脉冲，就可以让伺服电机旋转一定的圈数或者角度，而这个位置量经过传动机构就可以变成 了对应长度。这种位置模式，实际上是使用了伺服里边的位置环功能来实现的，因为伺服电机带编 码器，本身也是一种闭环功能，一般只有P这个增益量。

2、速度控制模式：速度环是位置环的内环，位置环的偏差可以作为速度环的给定值。它同样使用了 电机的编码器来实现速度上的闭环。速度环控制目标是伺服电机的速度，从这个角度而言，如果只使用速度模式，伺服电机和矢量变频器的控制没有太大区别，可以通过上位机发来的模拟量来实现 调速，当然也可以通过脉冲的频率来控制。

3、转矩控制控制：转矩控制方式实际就是控制电机的电流，转矩环是速度环的内环，一般在一些需 要精确控制力矩的场合才采用这种模式，比如一些卷绕和张力控制的环节，可以让速度环饱和了， 通过电流限位的模式来实现转矩控制。

二、上位机的信号给定方式

1、模拟量给定

这是比较常见的，在位置模式下，位置环放在工控机板卡里边，或者放在CNC里边，位置环偏差经 过增益放大后，输出0-10VDC模拟量给伺服驱动器的给定端口，这种情况下伺服系统实际上是工作 在速度模式的，但是整体系统又工作在位置模式下。

在速度模式和转矩模式下，上位机只要给出0-10VDC给伺服驱动器的给定端口，伺服驱动器就可以 工作在对应的模式下了。

2、脉冲给定

上位机发出的是占空比一样的方波脉冲，如果伺服本身工作在位置模式下，可以根据脉冲数来完成 一定角度的旋转。如果伺服本身工作在速度模式下，会根据上位机发来的连续脉冲按照一定的速度 旋转。

3、通讯给定 

一些总线或者以太网的方法，一般在多轴联动的场合下，多台伺服需要同步控制，通过SERCOS总 线这样的方法，可以实现多个伺服电机的同步控制，通讯给定主要一个优点是布线比较少，一些都 在软件上来完成，这样柔性比较到位，修改起来很方便了，而且布线少了可靠性会很高。

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