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功率驱动单元首先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,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。
功率驱动单元的整个过程可以简单的说是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。
模式可以由三种方式给定:1、使用模拟量给定;2、参数设置的内部给定;3、通讯给定。
参数设置的内部给定应用比较少,为有限的有级调节。
使用模拟量给定的优点是响应快,应用于许多高精度高响应的场合,缺点是存在零漂,给调试带来困难,欧系和美系伺服多采用这种方式。
脉冲控制兼容常用信号方式:CW/CCW(正反向脉冲)、脉冲/方向、A/B相信号。
缺点是响应慢,日系和国产伺服多采用这种方式。
我当然推崇通讯给定的方式,这也是欧系品牌常用的控制方式,优点是给定迅速,响应快,能合理进行运动规划,特别适合凸轮控制和flying定位方式,2012年数控机床多采用这种方式。
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在伺服驱动器速度闭环中,电机转子实时速度测量精度对于改善速度环的转速控制动静态特性至关重要。
为寻求测量精度与系统成本的平衡,一般采用增量式光电编码器作为测速传感器,与其对应的常用测速方法为M/T测速法。
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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。
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
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M/T测速法虽然具有一定的测量精度和较宽的测量范围,但这种方法有其固有的缺陷,
主要包括:
1)测速周期内必须检测到至少一个完整的码盘脉冲,限制了低可测转速;
2)用于测速的2个控制系统定时器开关难以严格保持同步,在速度变化较大的测量场合中无法保证测速精度。
3)因此应用该测速法的传统速度环设计方案难以提高伺服驱动器速度跟随与控制性能
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