MOOG穆格伺服驅(qū)動器工作原理及有關(guān)參數(shù)

MOOG穆格公司成立于五十多年前,，最初從事飛機(jī)等部件的設(shè)計及供應(yīng),。如今,，本公司的運動控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于民用機(jī)座艙,、發(fā)電風(fēng)機(jī),、一級方程式汽車,、醫(yī)用輸液系統(tǒng)等眾多的市場和應(yīng)用領(lǐng)域,，有效提高相關(guān)產(chǎn)品的性能,。該公司歷史起源于公司創(chuàng)建者威廉 C 穆格,，他是一位發(fā)明家、企業(yè)家,，也是一位遠(yuǎn)見卓識者,。1951年，比爾穆格研制成功電液伺服閥,，這種裝置可把微弱的電脈沖轉(zhuǎn)換為精確而有力的運動,。1951年7月，比爾穆格,、阿特兄弟倆和盧蓋耶在紐約州東奧羅拉租借了已廢棄的 Proner 機(jī)場的一角,，成立了穆格制閥公司(MOOG Valve Company)。

穆格MOOG公司是全球設(shè)計,，制造和精密運動控制產(chǎn)品和系統(tǒng)集成商,。穆格的高性能系統(tǒng)的控制各類飛機(jī)，衛(wèi)星和航天器,，運載火箭,，工業(yè)機(jī)械，風(fēng)能,，海洋應(yīng)用和醫(yī)療設(shè)備,。

美國穆格MOOG產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于世界各國的不同行業(yè)，包括鋼鐵,、航空仿真及測試,、汽車測試與仿真、能源領(lǐng)域,、工業(yè)機(jī)械,、數(shù)字化虛擬仿真牙醫(yī)培訓(xùn)系統(tǒng)等行業(yè)，成為深受用戶信賴的品牌,。

穆格MOOG伺服驅(qū)動器（servo drives）又稱為“伺服控制器”,、“伺服放大器”，是用來控制伺服電機(jī)的一種控制器,，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá),，屬于伺服系統(tǒng)的一部分,，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置,、速度和力矩三種方式對伺服電機(jī)進(jìn)行控制,，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位，是傳動技術(shù)的產(chǎn)品,。

伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運動控制的重要組成部分,，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動化設(shè)備中。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點,。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動器設(shè)計中普遍采用基于矢量控制的電流,、速度、位置3閉環(huán)控制算法,。該算法中速度閉環(huán)設(shè)計合理與否,，對于整個伺服控制系統(tǒng),，特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用 [1]  ,。

在伺服驅(qū)動器速度閉環(huán)中，電機(jī)轉(zhuǎn)子實時速度測量精度對于改善速度環(huán)的轉(zhuǎn)速控制動靜態(tài)特性至關(guān)重要,。為尋求測量精度與系統(tǒng)成本的平衡,，一般采用增量式光電編碼器作為測速傳感器，與其對應(yīng)的常用測速方法為M/T測速法,。M/T測速法雖然具有一定的測量精度和較寬的測量范圍,，但這種方法有其固有的缺陷，主要包括：1）測速周期內(nèi)必須檢測到至少一個完整的碼盤脈沖,，限制了低可測轉(zhuǎn)速,；2）用于測速的2個控制系統(tǒng)定時器開關(guān)難以嚴(yán)格保持同步，在速度變化較大的測量場合中無法保證測速精度,。因此應(yīng)用該測速法的傳統(tǒng)速度環(huán)設(shè)計方案難以提高伺服驅(qū)動器速度跟隨與控制性

工作原理

主流的伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器（DSP）作為控制核心,，可以實現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法，實現(xiàn)數(shù)字化,、網(wǎng)絡(luò)化和智能化,。功率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為核心設(shè)計的驅(qū)動電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電壓、過電流,、過熱,、欠壓等故障檢測保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊。功率驅(qū)動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流,，得到相應(yīng)的直流電,。經(jīng)過整流好的三相電或市電，再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動三相永磁式同步交流伺服電機(jī),。功率驅(qū)動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程,。整流單元（AC-DC）主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?/p>

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

伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運動控制的重要組成部分,，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動化設(shè)備中,。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動器設(shè)計中普遍采用基于矢量控制的電流,、速度,、位置3閉環(huán)控制算法。該算法中速度閉環(huán)設(shè)計合理與否,，對于整個伺服控制系統(tǒng),，特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用。

基本要求

伺服進(jìn)給系統(tǒng)的要求

1,、調(diào)速范圍寬

2,、定位精度高

3、有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性

4,、快速響應(yīng),，無超調(diào)

為了保證生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，除了要求有較高的定位精度外,，還要求有良好的快速響應(yīng)特性,，即要求跟蹤指令信號的響應(yīng)要快，因為數(shù)控系統(tǒng)在啟動,、制動時,，要求加、減加速度足夠大,，縮短進(jìn)給系統(tǒng)的過渡過程時間,，減小輪廓過渡誤差。

5,、低速大轉(zhuǎn)矩,，過載能力強

一般來說，伺服驅(qū)動器具有數(shù)分鐘甚至半小時內(nèi)1.5倍以上的過載能力,，在短時間內(nèi)可以過載4～6倍而不損壞,。

6、可靠性高

要求數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)可靠性高,、工作穩(wěn)定性好,，具有較強的溫度、濕度,、振動等環(huán)境適應(yīng)能力和很強的抗干擾的能力,。