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1、伺服原理驱动器第1页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)2、電流LOOP伺服馬達在驅動時由於負載的關係而產生扭矩的緣故，使得流進馬達的電流增大，一旦流進馬達的電流過大時會造成馬達燒毀的情形。為防止此一情形發生，在馬達的輸出位置加入電流感測裝置，當馬達電流超過一定電流時，切斷伺服驅動器以保護馬達。伺服馬達與伺服馬達與伺服驅動器之間的回授伺服驅動器之間的回授LOOP（2/4）第2页，本讲稿共21页3、速度LOOP此LOOP是用來檢測馬達的旋轉速度是否依照指令旋轉之用，相對於控制裝置所提供之指令，速度LOOP控制馬達的旋轉速度。伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)伺服馬達與伺服馬達與伺服驅動
2、器之間的回授伺服驅動器之間的回授LOOP（3/4）第3页，本讲稿共21页4、位置LOOP此LOOP是用來檢測由控制器所輸出位置控制指令之後，伺服馬達是否移動至指令位置。相對於位置指令值，當檢測值過大或過小時，控制伺服馬達移動其誤差值的部份，達到定位之目的。伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)伺服馬達與伺服馬達與伺服驅動器之間的回授伺服驅動器之間的回授LOOP（4/4）第4页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)控制系統的構成（控制系統的構成（1/3）開迴路控制（OPEN LOOP）由控制器輸出指令訊號，用來驅動馬達依指令值位移並且停止在所指定的位置。控制裝置驅動器傳動機構馬達第5页，本讲
3、稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)控制系統的構成（控制系統的構成（2/3）半閉迴路控制（SEMI-CLOSE LOOP）將位置或速度檢出器，裝置於馬達軸上以取得位置迴授信號及速度回授信號。控制裝置驅動器傳動機構馬達位置檢出器第6页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)控制系統的構成（控制系統的構成（3/3）全閉迴路控制（FULL-CLOSE LOOP）利用光學尺等位置檢出器，直接將物體的位移量隨時的回授到控制系統。控制裝置驅動器傳動機構馬達位置檢出器（光學尺）回授信號第7页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)依據不同的控制系統之需求，在驅動依據不同的控制系統之需求
4、，在驅動器中有三種控制模式可供選擇器中有三種控制模式可供選擇速度控制速度控制位置控制位置控制扭矩控制扭矩控制第8页，本讲稿共21页扭矩指令輸入範圍扭矩指令輸入範圍0 10V【正電壓正電壓CCW扭力扭力】0 額定扭力額定扭力扭矩控制扭矩控制伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)依據輸入電壓的大小、達到控制馬達輸出扭力的目的。第9页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)速度控制速度控制速度指令輸入範圍速度指令輸入範圍0 10V【正電壓正電壓CCW回轉回轉】0 額定轉速額定轉速依據輸入電壓的大小、達到控制馬達輸出轉速的目的。第10页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)位置控制位置控制
5、位置指令輸入方式位置指令輸入方式依據輸入的脈波數目、達到控制馬達定位的目的。CCW/CW脈衝列A/B相位脈衝列PulseDir第11页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)位置控制位置控制CCW/CW脈衝列 CCW CWPPPNDPDN第12页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)位置控制位置控制 CCW CWPPPNDPDNA/B相位脈衝列第13页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)位置控制位置控制 CCW CWPPPNDPDNPulseDir第14页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)常用參數設定說明（常用參數設定說明（1/6）控制模式設定控制模
6、式設定速度控制速度控制位置控制位置控制扭矩控制扭矩控制依照不同的控制器來設定控制器的控制方式依照不同的控制器來設定控制器的控制方式位置指令輸入方式位置指令輸入方式CW/CCWA/B PhasePulse/Dir第15页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)常用參數設定說明（常用參數設定說明（2/6）回生電阻保護回生電阻保護為了保護驅動器內部回生阻抗不受燒毀，可在平均容許電力及所使用阻抗值關係式下設定其保護水準。計算式如下：設定值（）133225阻抗值（）平均容許電力值（W）100第16页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)常用參數設定說明（常用參數設定說明（3/6）速度比
7、例增益（速度比例增益（Kp）速度比例增益依馬達轉子慣量值調整調整原則：在馬達運動時不震動的範圍內，調高比例增益。速度比例增益大 伺服系統愈安定速度比例增益調整和機械剛性關係Kp馬達轉子慣量（馬達轉子慣量負載轉子慣量）100第17页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)常用參數設定說明（常用參數設定說明（4/6）速度積分增益（速度積分增益（Kv）速度積分增益依馬達剛性調整調整原則：在馬達運動時不震動的範圍內，調低比例增益。速度積分增益小 負載運動追蹤性愈好速度積分增益調整和機械剛性關係當機械剛性高 Kv可調小當機械剛性低 Kv可調大第18页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器
8、)常用參數設定說明（常用參數設定說明（5/6）位置比例增益（位置比例增益（Kp）位置比例增益依馬達轉子慣量值調整調整原則：在馬達停止時不震動的範圍內，調高Kp。當馬達轉子慣量大或 Kp可調高定位剛性大機構剛性高第19页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)常用參數設定說明（常用參數設定說明（6/6）電子齒輪比電子齒輪比在位置控制時，可將指令脈波以分子及分母比值方式加以放大解析或分周，而電子齒輪比和指令脈波的關係式如下：Pi G N Pe 4Pi 輸入指令脈波數G 電子齒輪比N 馬達轉速Pe編碼器脈波數第20页，本讲稿共21页伺服原理伺服原理(驅動器驅動器)組成伺服系統試運轉時組成伺服系統試運轉時GainGain調整順序調整順序確定控制迴路位置迴路速度迴路先調整速度迴路Kp,Ki位置比例GainKpKi第21页，本讲稿共21页