伺服驅(qū)動(dòng)器速度閉環(huán)中兩種測速方法

　　在伺服驅(qū)動(dòng)器速度閉環(huán)中，測速是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。本文將介紹兩種常用的測速方法：位置測速和速度閉環(huán)，并對(duì)它們進(jìn)行對(duì)比分析。
 

　　1.位置測速
 

　　位置測速是一種通過檢測伺服電機(jī)的位置信息來計(jì)算速度的方法。基本原理是，伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，其位置檢測器就會(huì)發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)。通過記錄單位時(shí)間內(nèi)接收到的脈沖數(shù)，可以計(jì)算出電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和速度。實(shí)現(xiàn)方法如下：
 

　　(1)位置檢測：伺服電機(jī)通常配備有編碼器或光柵尺等位置檢測裝置，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測電機(jī)的位置。
 

　　(2)采樣周期確定：根據(jù)控制系統(tǒng)要求的速度精度，確定合適的采樣周期。
 

　　(3)數(shù)據(jù)采集：在每個(gè)采樣周期內(nèi)，記錄接收到的脈沖數(shù)，并根據(jù)位置檢測裝置的分辨率計(jì)算電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和速度。
 

　　2.速度閉環(huán)
 

　　速度閉環(huán)是一種通過反饋控制和功率驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的方法。基本原理是，通過速度檢測裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測電機(jī)的速度，將實(shí)際速度與目標(biāo)速度進(jìn)行比較，通過控制系統(tǒng)調(diào)整功率驅(qū)動(dòng)器的輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的速度控制。實(shí)現(xiàn)方法如下：
 

　　(1)速度檢測：采用速度傳感器或編碼器等裝置監(jiān)測電機(jī)的速度。
 

　　(2)反饋控制：將實(shí)際速度與目標(biāo)速度進(jìn)行比較，通過控制系統(tǒng)調(diào)整功率驅(qū)動(dòng)器的輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的速度控制。
 

　　(3)功率驅(qū)動(dòng)：采用伺服驅(qū)動(dòng)器等裝置，根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)出的指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。
 

　　3.對(duì)比分析
 

　　(1)測量精度：位置測速的測量精度取決于編碼器或光柵尺的分辨率，而速度閉環(huán)的測量精度受限于速度檢測裝置和控制系統(tǒng)。在某些應(yīng)用場景下，速度閉環(huán)可能具有更高的測量精度。
 

　　(2)實(shí)時(shí)性：位置測速和速度閉環(huán)都具有較好的實(shí)時(shí)性。但在低速或零速時(shí)，由于脈沖信號(hào)的頻率降低，位置測速的實(shí)時(shí)性可能有所下降。
 

　　(3)硬件成本：位置測速需要編碼器或光柵尺等位置檢測裝置，而速度閉環(huán)需要速度檢測裝置和伺服驅(qū)動(dòng)器等，因此后者硬件成本可能更高。
 

　　(4)應(yīng)用場景：位置測速適用于需要精確控制電機(jī)位置的應(yīng)用場景，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等。而速度閉環(huán)適用于對(duì)動(dòng)態(tài)性能要求較高的應(yīng)用場景，如高速電機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制等。
 

　　4.結(jié)論
 

　　綜上所述，位置測速和速度閉環(huán)各有優(yōu)缺點(diǎn)。在選擇合適的測速方法時(shí)，需要根據(jù)具體應(yīng)用場景進(jìn)行權(quán)衡。對(duì)于要求精確控制電機(jī)位置的應(yīng)用場景，位置測速是一種較為合適的選擇；而對(duì)于對(duì)動(dòng)態(tài)性能要求較高的應(yīng)用場景，速度閉環(huán)可能更適合。