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伺服 控制器原理

伺服 控制器的工作原理主要 基於反 饋 機制,它通 過 感測器收集系 統 關 鍵 參 數(如位置、速度等), 將 這些信息 與 設定目 標 進行比 較,然 後生成 控制信 號 來 驅 動 電 機, 從而 實 現精 確的 運 動 控制。具 體 來 說,伺服 控制器通常包含以下 幾個核心部分:

控制器。 這是伺服系 統的 「大 腦 」,主要 負 責接收 感測器的反 饋信 號, 並 與 預期的 運 動 參 數 進行比 較,生成 控制指令。

功率 驅 動 單元。它 將 輸入的 電源(通常是三相交流 電或市 電) 進行整流, 轉 換 為直流 電,然 後通 過逆 變器 將直流 電 轉 換 為交流 電,以 驅 動永磁式同步交流伺服 電 機。 這 個 過程可以 簡化 為AC-DC-AC的 過程。

速度和 電流 控制 環路。速度 環通 過 檢 測伺服 電 機 編 碼器的信 號 進行 負反 饋 調 節,而 電流 環 則在伺服 驅 動器 內部 進行,通 過霍 爾 裝置 檢 測 電 機各相的 輸出 電流, 並 進行PID(比例- 積分-微分) 調 節,以 確保 輸出 電流 儘可能接近 設定值。

伺服 控制器 內部通常 採用 數位訊號 處理器(DSP)作 為 控制核心,能 夠 實 現 複雜的 控制算法,同 時支持 數位化、 網路化和 智慧型化特性。此外,伺服 控制器在 套用中可以通 過不同的 控制方式(如位置 控制、速度 控制和 轉矩 控制) 來 實 現 對伺服 電 機的有效 控制。