伺服機(jī)構(gòu)是一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，它使一個(gè)對(duì)象的輸出控制量跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化。

那么伺服電機(jī)如何實(shí)現(xiàn)精確定位，如何理解其閉環(huán)特性，我們今天就來(lái)談?wù)?。首先，讓我們看看交流伺服系統(tǒng)的組成，它由伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)組成。這里我們主要討論伺服驅(qū)動(dòng)的工作原理，電機(jī)只是一個(gè)執(zhí)行器。司機(jī)示意圖如下。與逆變器的主電路類似，對(duì)電源進(jìn)行整流和逆變，實(shí)現(xiàn)從AC→DC→AC的轉(zhuǎn)換。

伺服驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖

輸入信號(hào)/指令可以是位置、速度和扭矩等控制信號(hào)，與伺服電機(jī)的三種控制模式相對(duì)應(yīng)。每個(gè)控制模式對(duì)應(yīng)于環(huán)的控制。轉(zhuǎn)矩控制為電流閉環(huán)控制，轉(zhuǎn)速模式為轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。模式為三閉環(huán)控制模式（扭矩、速度、位置）。下面我們分析位置模式的三個(gè)閉環(huán)：

位置模式的三閉環(huán)控制

上圖中，M代表伺服電機(jī)，PG代表編碼器，最外面的藍(lán)色代表位置回路。因?yàn)槲覀冏罱K控制位置（定位），所以內(nèi)環(huán)分別是速度環(huán)和電流環(huán)（扭矩環(huán)）。低速回路和電流回路用作保護(hù)環(huán)，防止失速控制和過(guò)載，以確保恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)速和恒定的電機(jī)電流。我們關(guān)注的是位置環(huán)如何確保馬達(dá)能夠精確地以給定的角度旋轉(zhuǎn)。

如果給一個(gè)脈沖，反饋脈沖為0，脈沖偏差Δp=1，輸入控制器，此時(shí)驅(qū)動(dòng)電路控制ipm逆變器產(chǎn)生spwm波驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)，注意這個(gè)spwm波。它不同于我們的plc脈沖的方波。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)編碼器旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)發(fā)出反饋脈沖。此時(shí)，△p=0，電機(jī)停止輸出，定位一個(gè)脈沖。從脈沖到接收反饋脈沖的整個(gè)過(guò)程是一個(gè)閉環(huán)過(guò)程，以確保電機(jī)能夠準(zhǔn)確定位。脈沖的數(shù)量決定了定位的距離。脈沖的頻率決定了馬達(dá)的速度。