伺服原理介绍.ppt

1、伺服原理(驅動器),伺服馬達與 伺服驅動器之間的回授LOOP（1/4）,1、磁極LOOP AC伺服馬達的轉子由於是磁極的緣故， 在所在的位置時，如果無法檢測出磁場 的N極及S極的話，將無法提供磁場給馬 達，因此利用馬達後面的解碼器（Encoder） 檢測其磁極，再依檢測出的磁極，提供磁極 給馬達。,伺服原理(驅動器),2、電流LOOP 伺服馬達在驅動時由於負載的關係 而產生扭矩的緣故，使得流進馬達 的電流增大，一旦流進馬達的電流 過大時會造成馬達燒毀的情形。為 防止此一情形發生，在馬達的輸出 位置加入電流感測裝置，當馬達電 流超過一定電流時，切斷伺服驅動 器以保護馬達。,伺服馬達與 伺服驅動器

2、之間的回授LOOP（2/4）,3、速度LOOP 此LOOP是用來檢測馬達的旋轉速度 是否依照指令旋轉之用，相對於控制 裝置所提供之指令，速度LOOP控制 馬達的旋轉速度。,伺服原理(驅動器),伺服馬達與 伺服驅動器之間的回授LOOP（3/4）,4、位置LOOP 此LOOP是用來檢測由控制器所輸出 位置控制指令之後，伺服馬達是否移 動至指令位置。相對於位置指令值， 當檢測值過大或過小時，控制伺服馬 達移動其誤差值的部份，達到定位之 目的。,伺服原理(驅動器),伺服馬達與 伺服驅動器之間的回授LOOP（4/4）,伺服原理(驅動器),控制系統的構成（1/3）,開迴路控制（OPEN LOOP） 由控制

3、器輸出指令訊號，用來驅動馬達依指令值位移並且 停止在所指定的位置。,控制裝置,驅動器,傳動機構,馬達,伺服原理(驅動器),控制系統的構成（2/3）,半閉迴路控制（SEMI-CLOSE LOOP） 將位置或速度檢出器，裝置於馬達軸上以取得位置迴授信 號及速度回授信號。,控制裝置,驅動器,傳動機構,馬達,位置檢出器,伺服原理(驅動器),控制系統的構成（3/3）,全閉迴路控制（FULL-CLOSE LOOP） 利用光學尺等位置檢出器，直接將物體的位移量隨時的回 授到控制系統。,控制裝置,驅動器,傳動機構,馬達,位置檢出器（光學尺）,回授信號,伺服原理(驅動器),依據不同的控制系統之需求，在驅動 器中

4、有三種控制模式可供選擇,速度控制,位置控制,扭矩控制,扭矩指令輸入範圍,0 10V【正電壓CCW扭力】 0 額定扭力,扭矩控制,伺服原理(驅動器),依據輸入電壓的大小、達到 控制馬達輸出扭力的目的。,伺服原理(驅動器),速度控制,速度指令輸入範圍,0 10V【正電壓CCW回轉】 0 額定轉速,依據輸入電壓的大小、達到 控制馬達輸出轉速的目的。,伺服原理(驅動器),位置控制,位置指令輸入方式,依據輸入的脈波數目、達到 控制馬達定位的目的。,CCW/CW 脈衝列,A/B相位 脈衝列,PulseDir,伺服原理(驅動器),位置控制,CCW/CW 脈衝列,CCW CW,PP PN DP DN,伺服原理

5、(驅動器),位置控制,CCW CW,PP PN DP DN,A/B相位 脈衝列,伺服原理(驅動器),位置控制,CCW CW,PP PN DP DN,PulseDir,伺服原理(驅動器),常用參數設定說明（1/6）,控制模式設定,速度控制,位置控制,扭矩控制,依照不同的控制器來設定控制器的控制方式,位置指令輸入方式 CW/CCW A/B Phase Pulse/Dir,伺服原理(驅動器),常用參數設定說明（2/6）,回生電阻保護,為了保護驅動器內部回生阻抗不受燒毀， 可在平均容許電力及所使用阻抗值關係式 下設定其保護水準。計算式如下：,設定值（）,133225,阻抗值（）平均容許電力值（W）10

6、0,伺服原理(驅動器),常用參數設定說明（3/6）,速度比例增益（Kp）,速度比例增益依馬達轉子慣量值調整 調整原則：在馬達運動時不震動的範圍內，調高比例增益。 速度比例增益大 伺服系統愈安定,速度比例增益調整和機械剛性關係 Kp,馬達轉子慣量,（馬達轉子慣量負載轉子慣量）100,伺服原理(驅動器),常用參數設定說明（4/6）,速度積分增益（Kv）,速度積分增益依馬達剛性調整 調整原則：在馬達運動時不震動的範圍內，調低比例增益。 速度積分增益小 負載運動追蹤性愈好,速度積分增益調整和機械剛性關係 當機械剛性高 Kv可調小 當機械剛性低 Kv可調大,伺服原理(驅動器),常用參數設定說明（5/6）,位置比例增益（Kp）,位置比例增益依馬達轉子慣量值調整 調整原則：在馬達停止時不震動的範圍內，調高Kp。,當馬達轉子慣量大或 Kp可調高定位剛性大 機構剛性高,伺服原理(驅動器),常用參數設定說明（6/6）,電子齒輪比,在位置控制時，可將指令脈波以分子及分母比值方式加 以放大解析或分周，而電子齒輪比和指令脈波的關係式 如下：,Pi G N Pe 4 Pi 輸入