伺服系统入门：理解与控制

"軸以上的插补控制-伺服调试入门" 本文主要介绍伺服系统的基础知识，包括其构成、动作原理、控制方式以及伺服驱动的操作和设定。伺服系统主要用于实现精准的位置、速度和力矩控制，广泛应用于各种自动化设备和精密加工领域。 伺服系统主要由控制器（如NC装置）、驱动器和伺服马达组成，其中控制器发出指令，驱动器接收指令并驱动马达运行。根据控制方式，伺服系统可以分为开回路、半闭回路和全闭合回路三种类型： 1. 开回路伺服系统：通常使用步进马达，没有反馈机制，仅能进行单向控制。通过发送脉冲指令来控制马达的步进角度，例如，一个脉冲可能对应0.36°的转动。这种系统存在失步的风险，对快速负荷或速度变化的响应能力较弱。 2. 半闭回路伺服系统：在开回路基础上增加了一部分反馈，但不是完整的闭环。一般使用伺服马达和简单的传感器，如旋转编码器，能提供一定程度的位置和速度信息。 3. 全闭合回路伺服系统：采用伺服马达和高精度的编码器或丝性标尺，形成完整的反馈回路，能够精确控制位置、速度和力矩。这种系统稳定性高，抗干扰能力强，适用于高精度应用。 伺服马达是伺服系统的核心部件，由马达本体和旋转编码器组成，编码器用于实时监测马达的旋转位置和速度。伺服驱动器则根据控制器的指令和反馈信号调整马达的电流，以实现精确控制。驱动器的输入可以是模拟信号（DC±10V）或脉冲信号，输出则包括速度反馈和位置反馈。 位置控制是伺服系统的重要功能，通过控制器（可能是模拟系列或脉冲系列）发出脉冲或模拟信号，驱动器将这些信号转换为马达的实际运动。脉冲数量和频率决定了马达的位置和速度。在全闭合回路系统中，位置控制器不仅可以接收脉冲输入，还能通过内置的振荡器、偏差计数器、D/A脉冲倍频电路等进行位置和速度的精确计算。 在实际应用中，伺服调试涉及到控制器的设定、驱动器参数的配置以及马达的性能测试。正确理解和掌握这些知识对于实现高效的伺服系统操作至关重要。