交流伺服電機(jī)?伺服控制技術(shù)是現(xiàn)代裝備制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。在典型的伺服應(yīng)用中,要求機(jī)器設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件快速、平穩(wěn)且準(zhǔn)確地進(jìn)入預(yù)定的目標(biāo)區(qū)域。永磁同步電機(jī)由于功率密度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠等優(yōu)點(diǎn),在各類伺服系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。下邊我們我們一塊看下它與直流伺服電機(jī)的不同之處。

1.功率驅(qū)動(dòng)

對(duì)于在雷達(dá)上經(jīng)常使用的直流伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率放大部分，當(dāng)天線重量輕。轉(zhuǎn)速慢,驅(qū)動(dòng)功率較小時(shí)，一般為幾十瓦，可以直接用直流電源控制電動(dòng)機(jī)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)功率要求在近千瓦或千瓦以上時(shí)，選擇驅(qū)動(dòng)方案，也即放大直流電動(dòng)機(jī)的電樞電流就是設(shè)計(jì)伺服系統(tǒng)的重要部分。

2.放大電機(jī)

放大電機(jī)常稱為擴(kuò)大機(jī)，一般是用交流異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)串聯(lián)的兩級(jí)直流發(fā)電機(jī)組，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)直流控制。當(dāng)系統(tǒng)輸入不為零時(shí)打破其平衡，使放大電機(jī)有輸出信號(hào)。當(dāng)輸入電流為十幾到幾十毫安時(shí)其輸出可達(dá)100V以上的直流電壓和幾安到幾十安的電流，直接接到直流伺服電機(jī)的電樞繞組上。其主要缺點(diǎn)是體積重量大、非線性度，尤其在零點(diǎn)附近不是很好，這對(duì)于要求高的系統(tǒng)需要仔細(xì)處理。

3.驅(qū)動(dòng)器

而交流伺服電機(jī)都配有專門的驅(qū)動(dòng)器，它在體積和重量上遠(yuǎn)小于同功率的放大電機(jī)，它靠?jī)?nèi)部的晶體管或晶閘管組成的開關(guān)電路，根據(jù)伺服電機(jī)內(nèi)的光電編碼器或霍爾器件判斷轉(zhuǎn)子當(dāng)時(shí)的位置，決定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相應(yīng)輸出的狀態(tài),因此它的效率和平穩(wěn)性都很好。所以不像控制放大電機(jī)需要做專門的功放電路。這種電機(jī)一般都為永磁式的。

交流伺服電機(jī)?采用“電流、速度、位置”3環(huán)串級(jí)PID控制的結(jié)構(gòu)。PID中的積分項(xiàng)對(duì)消除系統(tǒng)誤差、提高精度起了重要作用,但在給定輸人或擾動(dòng)出現(xiàn)階躍變化時(shí)易產(chǎn)生積分器飽和(Windup)現(xiàn)象,導(dǎo)致系統(tǒng)輸出量持續(xù)大超調(diào)和低頻振蕩,嚴(yán)重降低了控制系統(tǒng)的瞬態(tài)性能。為改善PID對(duì)給定輸人和擾動(dòng)的魯棒性,實(shí)際應(yīng)用中需引人非線性增益等措施。