伺服電機為了達到生產(chǎn)的精準控制,電機一般采用三環(huán)控制,這主要是為了使伺服電機系統(tǒng)形成閉環(huán)控制，所謂三環(huán)就是3個閉環(huán)負反饋PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。電壓映射電流變化，電流映射轉(zhuǎn)矩大小，轉(zhuǎn)矩大小映射轉(zhuǎn)速的變化，轉(zhuǎn)速同時又映射了位置的變化，三環(huán)控制是考慮電氣與物理融合。以達到非常精準，可靠的控制。

　　一、三環(huán)控制原理

　　1、首先是電流環(huán)，此環(huán)完全在伺服驅(qū)動器內(nèi)部進行，通過霍爾裝置檢測驅(qū)動器給電機的各相的輸出電流，負反饋給電流的設(shè)定進行PID調(diào)節(jié)，從而達到輸出電流盡量接近等于設(shè)定電流，電流環(huán)就是控制電機轉(zhuǎn)矩的，所以在轉(zhuǎn)矩模式下驅(qū)動器的運算最小，動態(tài)響應最快。

　　2、第二環(huán)是速度環(huán)，通過檢測的伺服電機編碼器的信號來進行負反饋 PID 調(diào)節(jié)，它的環(huán)內(nèi) PID 輸出直接就是電流環(huán)的設(shè)定，所以速度環(huán)控制時就包合了速度環(huán)和電流環(huán)，換句話說任何形式都必須使用電流環(huán)，電流環(huán)是控制的根本，在速度和位置控制的同時系統(tǒng)實際也在進行電流(轉(zhuǎn)矩)的控制以達到對速度和位置的相應控制。

　　3、第三環(huán)是位置環(huán)，它是最外環(huán)，可認在驅(qū)動器和伺服電機編碼器間構(gòu)建也可以在外部控制器和電機編碼器或最終負載間構(gòu)建，要根據(jù)實際情況來定。由于位置控制環(huán)內(nèi)部輸出就是速度環(huán)的設(shè)定，位置控制模式下系統(tǒng)進行了所有 3 個環(huán)的運算，此時的系統(tǒng)運算量最大，動態(tài)響應速度也最慢。

　　二、影響控制的因素

　　1、速度環(huán)主要進行PI(比例和積分)，比例就是增益，所以我們要對速度增益和速度積分時間常數(shù)進行合適的調(diào)節(jié)才能達到理想效果。

　　2、位置環(huán)主要進行P(比例)調(diào)節(jié)。對此我們只要設(shè)定位置環(huán)的比例增益就好了。當進行位置模式需要調(diào)節(jié)位置環(huán)時，最好先調(diào)節(jié)速度環(huán)，位置環(huán)、速度環(huán)的參數(shù)調(diào)節(jié)沒有什么固定的數(shù)值，要根據(jù)外部負載的機械傳動連接方式、負載的運動方式、負載慣量、對速度、加速度要求以及電機本身的轉(zhuǎn)子慣量和輸出慣量等等很多條件來決定，調(diào)節(jié)的簡單方法是在根據(jù)外部負載的情況進行大體經(jīng)驗的范圍內(nèi)將增益參數(shù)從小往大調(diào)，積分時間常數(shù)從大往小調(diào)，以不出現(xiàn)震動超調(diào)的穩(wěn)態(tài)值為最佳值進行設(shè)定。

本文關(guān)鍵詞：三環(huán)控制,伺服電動缸