伺服電機(jī)轉(zhuǎn)矩模式和速度模式有什么區(qū)別？

當(dāng)應(yīng)用場景需要精確的控制位置、速度及扭矩（或兩者結(jié)合）時，一般使用伺服電機(jī)系統(tǒng)。根據(jù)所控制的參數(shù)，伺服電機(jī)系統(tǒng)可以在轉(zhuǎn)矩模式、速度模式或位置模式下運(yùn)行。每種模式都需要控制回路，這些回路受到伺服驅(qū)動器和控制器監(jiān)測控制并向電機(jī)發(fā)出命令，來實現(xiàn)所需的性能。

伺服電機(jī)控制–轉(zhuǎn)矩模式

在轉(zhuǎn)矩模式下，電流環(huán)路控制電機(jī)，轉(zhuǎn)矩與電流成正比，因此伺服系統(tǒng)的控制器會從驅(qū)動器中獲得實際電機(jī)的電流，并以此來確定實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩。

然后，它將實際轉(zhuǎn)矩值與所需轉(zhuǎn)矩進(jìn)行比較，并實時調(diào)整電機(jī)的電流以實現(xiàn)所需轉(zhuǎn)矩。

電機(jī)產(chǎn)生的扭矩大小取決于其接收的電流大小。轉(zhuǎn)矩決定了電機(jī)的加速度，該加速度會影響速度和位置。因此，伺服系統(tǒng)的電流控制回路是必要的。

電流控制回路通常使用PI（比例積分）控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)，電流回路參數(shù)通常由制造商設(shè)置。

應(yīng)用

需要轉(zhuǎn)矩模式控制的應(yīng)用范圍很廣，從卷繞（必須在卷繞時在材料網(wǎng)上保持恒定的張力）到注塑成型（必須在模具上施加恒定的夾緊力）。

伺服電機(jī)控制–速度模式

當(dāng)應(yīng)用場景要求電機(jī)在變化的負(fù)載下保持設(shè)定的速度時，這將用到速度模式。

在速度模式下，電機(jī)速度由發(fā)送到電機(jī)的電壓控制。但是要改變電機(jī)的速度（加速或減速）需要增加或減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩，因此在速度模式下也需要電流控制回路。

當(dāng)使用多個控制回路時，電流控制是最內(nèi)部的回路，而速度控制回路則“圍繞”電流回路添加。

使用位置控制環(huán)時，將其添加到速度環(huán)周圍，形成最外層的環(huán)。

按照從內(nèi)到外的回路調(diào)整，因此先調(diào)整電流環(huán)，然后調(diào)整速度控制環(huán)，再調(diào)整位置控制環(huán)。

許多****伺服控制器可以“動態(tài)”的在控制模式之間切換，例如，在系統(tǒng)運(yùn)行時不會從速度模式切換到轉(zhuǎn)矩模式，不會出現(xiàn)不穩(wěn)定或中斷的情況。

上面提到的速度控制環(huán)是從編碼器中獲取速度信息，以確定實際和指令速度之間的誤差，并通過該誤差確定電機(jī)需要哪些電流（轉(zhuǎn)矩）來校正速度誤差。

速度控制回路通常是PI控制器，在速度模式下運(yùn)行的伺服系統(tǒng)有時會包含可平滑加速或減速的參數(shù)，以****程度地減小誤差的影響。

應(yīng)用

使用速度模式的應(yīng)用示例包括輸送機(jī)跟蹤、分配和機(jī)械加工過程（例如研磨或拋光），在這些過程中，電機(jī)負(fù)載有所變化，但在整個過程中都需要保持速度。

當(dāng)應(yīng)用場景要求三個控制循環(huán)時，伺服系統(tǒng)也可以在位置模式下運(yùn)行，從而允許電機(jī)將負(fù)載移動到相對于起始位置或基于****位置的精確位置。

為了在伺服控制中實現(xiàn)位置模式，通常需要三個控制環(huán)：扭矩、速度和位置。這是因為必須監(jiān)測電機(jī)的速度以確定其位置，并且必須監(jiān)測轉(zhuǎn)矩以確定電機(jī)需要多少電流才能達(dá)到指令位置，而不會出現(xiàn)下沖或過沖。位置控制回路使用PI或PID（比例積分微分）控制器。

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