伺服如何實現控製？應如何開始調試？

一、伺服如何實現控製？

伺服主要靠脈衝來定位。基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈衝，就會旋轉1個脈衝對應的角度，從而實現位移，因為，伺服電機本身具備發出脈衝的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，都會發出對應數量的脈衝，這樣，和伺服電機接受的脈衝形成了呼應，或者叫閉環，如此一來，係統就會知道發了多少脈衝給伺服電機，同時又收了多少脈衝回來，這樣，就能夠很精確的控製電機的轉動，從而實現精確的定位，可以達到0.001mm。

直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速範圍寬，控製容易，需要維護，但維護方便（換碳刷），產生電磁幹擾，對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。 

無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定。控製複雜，容易實現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用於各種環境。

交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控製中一般都用同步電機，它的功率範圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。   

伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控製的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定於編碼器的精度（線數）。

二、調試步驟

1、初始化參數

在接線之前，先初始化參數。在控製卡上：選好控製方式；將PID參數清零；讓控製卡上電時默認使能信號關閉；將此狀態保存，確保控製卡再次上電時即為此狀態。

在伺服電機上：設置控製方式；設置使能由外部控製；編碼器信號輸出的齒輪比；設置控製信號與電機轉速的比例關係。一般來說，建議使伺服工作中的最大設計轉速對應9V的控製電壓。

2、接線

將控製卡斷電，連接控製卡與伺服之間的信號線。以下的線是必須要接的：控製卡的模擬量輸出線、使能信號線、伺服輸出的編碼器信號線。複查接線沒有錯誤後，伺服電機和控製卡（以及PC）上電。此時電機應該不動，而且可以用外力輕鬆轉動，如果不是這樣，檢查使能信號的設置與接線。用外力轉動電機，檢查控製卡是否可以正確檢測到電機位置的變化，否則檢查編碼器信號的接線和設置。

3、試方向

對於一個閉環控製係統，如果反饋信號的方向不正確，後果肯定是災難性的。通過控製卡打開伺服的使能信號。這是伺服應該以一個較低的速度轉動，這就是傳說中的“零漂”。一般控製卡上都會有抑製零漂的指令或參數。使用這個指令或參數，看電機的轉速和方向是否可以通過這個指令（參數）控製。

如果不能控製，檢查模擬量接線及控製方式的參數設置。確認給出正數，電機正轉，編碼器計數增加；給出負數，電機反轉轉，編碼器計數減小。如果電機帶有負載，行程有限，不要采用這種方式。測試不要給過大的電壓，建議在1V以下。如果方向不一致，可以修改控製卡或電機上的參數，使其一致。

4、抑製零漂

在閉環控製過程中，零漂的存在會對控製效果有一定的影響，最好將其抑製住。使用控製卡或伺服上抑製零飄的參數，仔細調整，使電機的轉速趨近於零。由於零漂本身也有一定的隨機性，所以，不必要求電機轉速絕對為零。

5、建立閉環控製

再次通過控製卡將伺服使能信號放開，在控製卡上輸入一個較小的比例增益，至於多大算較小，這隻能憑感覺了，如果實在不放心，就輸入控製卡能允許的最小值。將控製卡和伺服的使能信號打開。這時，電機應該已經能夠按照運動指令大致做出動作了。

6、調整閉環參數

細調控製參數，確保電機按照控製卡的指令運動，這是必須要做的工作，而這部分工作，更多的是經驗，這裏隻能從略了。