美國AB伺服控制器的四種控制方式

　　數(shù)控機床中伺服驅(qū)動器控制按其結(jié)構(gòu)可分成開環(huán)控制和閉環(huán)（半閉環(huán)）控制。如果詳細分類,，開環(huán)控制又可分為普通型和反饋補償型,，閉環(huán)（半閉環(huán)）控制也可分為普通型和反饋補償型。[1]

　　折疊反饋補償型開環(huán)控制

　　開環(huán)系統(tǒng)的精度較低,，這是由于伺服驅(qū)動器的步距誤差,、起停誤差、機械系統(tǒng)的誤差都會直接影響到定位精度,。應(yīng)采用補償型進行改進,，這種系統(tǒng)且有開環(huán)與閉環(huán)兩者的優(yōu)點，即具有開環(huán)的穩(wěn)定性和閉環(huán)的精確性,。不會因為機床的諧振頻率,、爬行,、失動等引起系統(tǒng)振蕩。反饋補償型開環(huán)控制不需要間隙補償和螺距補償,。

　　折疊閉環(huán)控制

　　由于開環(huán)控制的精度不能很好地滿足機床的要求,，為了提高伺服驅(qū)動器的控制精度，最根本的辦法是采用閉環(huán)控制方式,。即不但有前身控制通道,，而且有檢測輸出的反饋通道，指令信號與反饋信號比較后得到偏差信號,，形成以偏差控制的閉環(huán)控制系統(tǒng),。

　　折疊半閉環(huán)控制

　　對于閉環(huán)控制系統(tǒng)，合理的設(shè)計可以得到可靠的穩(wěn)定性和很高的精度,，但是直接測量工作臺的位置信號需要用如光柵,、有磁尺或直線感應(yīng)同步器等安裝、維護要求較高的位置檢測裝置,。通過對傳動軸或絲杠角位移的測量,，可間接地獲得位置輸出量的等效反饋信號。由于這部分傳動引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)中不包含從旋轉(zhuǎn)軸到工作臺之間的傳動鏈,，因此這部分傳動引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)自動補償,，所以稱這種由等效反饋信號構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)為半閉環(huán)伺服驅(qū)動器，這種控制方式稱為半閉環(huán)控制方式,。

　　折疊反饋補償型的半閉環(huán)控制

　　這種伺服驅(qū)動器控制補償原理與開環(huán)補償系統(tǒng)相同,，由旋轉(zhuǎn)變壓器和感應(yīng)同步器組成的兩套獨立的測量系統(tǒng)均以鑒幅方式工作。該系統(tǒng)的缺點是成本高,，要用兩套檢測系統(tǒng),，優(yōu)點是比全閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)整容易，穩(wěn)定性好,，適合用做高精度大型數(shù)控機床的進給驅(qū)動,。

　　現(xiàn)代伺服驅(qū)動器均已微計算機化，大部分提供自動增益調(diào)整( autotuning)的功能,，可應(yīng)付多數(shù)負載狀況。在參數(shù)調(diào)整時,，可先使用自動參數(shù)調(diào)整功能,，必要時再手動調(diào)整。

　　AB事實上,，自動增益調(diào)整也有選項設(shè)置,，一般將控制響應(yīng)分為幾個等級，如高響應(yīng),、中響應(yīng),、低響應(yīng)，用戶可依據(jù)實際需求進行設(shè)置。

　　位置比例增益

　　1,、設(shè)定位置環(huán)調(diào)節(jié)器的比例增益,；

　　2、設(shè)置值越大,，增益越高,，剛度越大，相同頻率指令脈沖條件下,，位置滯后量越小,。但數(shù)值太大可能會引起振蕩或超調(diào)；

　　3,、參數(shù)數(shù)值由具體的伺服系統(tǒng)型號和負載情況確定,。

　　位置前饋增益

　　1、設(shè)定位置環(huán)的前饋增益,；

　　2,、設(shè)定值越大時，表示在任何頻率的指令脈沖下,，位置滯后量越?。?/p>

　　3,、位置環(huán)的前饋增益大,，控制系統(tǒng)的高速響應(yīng)特性提高，但會使系統(tǒng)的位置不穩(wěn)定,，容易產(chǎn)生振蕩,；

　　4、不需要很高的響應(yīng)特性時,，本參數(shù)通常設(shè)為0表示范圍：0~100%,。

　　速度比例增益

　　1、設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的比例增益,；

　　2,、設(shè)置值越大，增益越高,，剛度越大,。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負載值情況確定。一般情況下,，負載慣量越大,，設(shè)定值越大；

　　3,、在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下,，盡量設(shè)定較大的值,。

　　速度積分時間常數(shù)

　　1、設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的積分時間常數(shù),；

　　2,、設(shè)置值越小，積分速度越快,。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負載情況確定,。一般情況下，負載慣量越大,，設(shè)定值越大,；

　　3、在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下,，盡量設(shè)定較小的值,。

　　速度反饋濾波因子

　　1、設(shè)定速度反饋低通濾波器特性,；

　　2,、數(shù)值越大，截止頻率越低,，電機產(chǎn)生的噪音越小,。如果負載慣量很大，可以適當減小設(shè)定值,。數(shù)值太大,，造成響應(yīng)變慢，可能會引起振蕩,；

　　3,、數(shù)值越小，截止頻率越高,，速度反饋響應(yīng)越快,。如果需要較高的速度響應(yīng)，可以適當減小設(shè)定值,。

　　最大輸出轉(zhuǎn)矩設(shè)置

　　1,、設(shè)置伺服電機的內(nèi)部轉(zhuǎn)矩限制值；

　　2,、設(shè)置值是額定轉(zhuǎn)矩的百分比,；

　　3、任何時候,，這個限制都有效定位完成范圍,；

　　4,、設(shè)定位置控制方式下定位完成脈沖范圍,；

　　5,、本參數(shù)提供了位置控制方式下驅(qū)動器判斷是否完成定位的依據(jù)，當位置偏差計數(shù)器內(nèi)的剩余脈沖數(shù)小于或等于本參數(shù)設(shè)定值時,，驅(qū)動器認為定位已完成,，到位開關(guān)信號為 ON，否則為OFF,；

　　6,、在位置控制方式時，輸出位置定位完成信號,，加減速時間常數(shù),；

　　7、設(shè)置值是表示電機從0~2000r/min的加速時間或從2000~0r/min的減速時間,；

　　8,、加減速特性是線性的到達速度范圍；

　　9,、設(shè)置到達速度,；

　　10、在非位置控制方式下,，如果電機速度超過本設(shè)定值,，則速度到達開關(guān)信號為ON，否則為OFF,；

　　11,、在位置控制方式下，不用此參數(shù),；

　　12,、與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。