伺服驱动器的三种控制方式

随着制造业的升级转型和快速发展，伺服产品在制造业中的占比越来越高。伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。

今天，华数讲堂君带你快速走进伺服驱动器的核心……

当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否，对于整个伺服控制系统，特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。

伺服驱动器的控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，以达到数字化、网络化和智能化的目的。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路，IPM内部集成了驱动电路，同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路，在主回路中还加入了软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。

首先功率驱动单元通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相PWM电压型逆变器变频来驱动交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程，整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。

控制方式选择指南

伺服驱动器一般都有三种控制方式：位置控制方式、转矩控制方式、速度控制方式。速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制，位置控制是通过发脉冲来控制。

就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算量最小，驱动器对控制信号的响应最快。位置模式运算量最大，驱动器对控制信号的响应最慢。  

1、如果对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，选用转矩模式。

2、如果对位置和速度有一定的精度要求，而对实时转矩不是很关心，用转矩模式不太方便，用速度或位置模式较好。

3、如果上位控制器有比较好的闭环控制功能，用速度控制效果较好。如果本身要求不是很高，或者基本没有实时性的要求，采用位置控制方式。

编辑：黄飞