異形自動(dòng)插件機(jī)與其他機(jī)械中的電機(jī)會(huì)因?yàn)檫\(yùn)作所需不同，型號(hào)也會(huì)有所變化；電機(jī)伺服好了，這是對(duì)于整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)中的又一系統(tǒng)把控 ，每一個(gè)環(huán)節(jié)了解到位才是機(jī)械的細(xì)節(jié)之處。

1、位置模式

看這個(gè)名字，就能猜到個(gè)大概了，說白了就是對(duì)位置要求比較高，比如直線伺服模組這種機(jī)構(gòu)，需要滑動(dòng)機(jī)構(gòu)停止準(zhǔn)確，就用這種模式，說到這里，咱們順帶來看一下滾珠絲桿式模組的組成（老張的宗旨是：利用有限的碎片化時(shí)間，讓大家可以了解的更多）。

咱們自動(dòng)化中應(yīng)用的基本都是這種模式，還有就是，在位置模式下，PLC一般都是以通過發(fā)送脈沖給驅(qū)動(dòng)器的方式，來控制伺服系統(tǒng)。

那這種模式下，PLC又是怎么控制伺服電機(jī)的呢：通過發(fā)送的脈沖的頻率，來確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大?。煌ㄟ^發(fā)送脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；當(dāng)然也有些伺服系統(tǒng)，PLC可以通過通訊方式直接對(duì)速度和位移進(jìn)行賦值。

由于位置模式對(duì)速度和位置都有很嚴(yán)格的控制，所以一般應(yīng)用于需要精確定位的裝置，比如像上面說的直線模組，還有數(shù)控機(jī)床，印刷機(jī)械等等，可以說這種模式是應(yīng)用最廣的。

2、轉(zhuǎn)矩模式

我剛才說的例子中，后來就是應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩模式解決了問題，當(dāng)時(shí)具體情況是：機(jī)械手夾取住產(chǎn)品在給機(jī)床上料時(shí)，機(jī)床液壓頂針需要將產(chǎn)品頂進(jìn)主軸中，在這種情況下，剛好用到了轉(zhuǎn)矩模式，在頂針頂住產(chǎn)品前進(jìn)時(shí)，機(jī)械手伺服電機(jī)用轉(zhuǎn)矩模式，保證機(jī)械手在夾持住產(chǎn)品的同時(shí)，跟著產(chǎn)品一起前進(jìn)。（可能這不是最好的解決辦法，如果有更好的，歡迎大家在評(píng)論區(qū)留言）

3、速度模式

在這種模式下，控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度有兩種方式：

1、外部對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖的頻率

就是通過上位機(jī)（比如PLC），對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送的脈沖頻率，來控制伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，這種方式和位置模式是一樣的。

2、通過模擬量的輸入

這個(gè)方式和轉(zhuǎn)矩模式差不多，0-10V分別對(duì)應(yīng)的不同速度，外部輸入模擬量設(shè)定為不同的電壓時(shí)，伺服電機(jī)就會(huì)輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。

在速度模式下，伺服系統(tǒng)本身沒辦法做定位，如果想要實(shí)現(xiàn)定位功能，需要將電機(jī)的位置信號(hào)或者是負(fù)載的位置信號(hào)反饋給上位機(jī)，然后再由上位機(jī)進(jìn)行運(yùn)算控制，說白了就是：需要另外檢測電機(jī)或者負(fù)載的位置。

位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測位置信號(hào)，此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速，位置信號(hào)就由最終負(fù)載端的檢測裝置來提供了。

這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過程中的誤差，增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。

4、三個(gè)環(huán)

伺服電機(jī)一般為三個(gè)環(huán)控制，所謂三環(huán)就是3個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

下面這張是永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)三環(huán)控制框圖：

1、電流環(huán)

電流環(huán)處于最內(nèi)側(cè)，此環(huán)完全在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部進(jìn)行，通過霍爾裝置，檢測驅(qū)動(dòng)器給電機(jī)的各相的輸出電流，負(fù)反饋給電流的設(shè)定進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，從而達(dá)到輸出電流盡量接近等于設(shè)定電流，說白了，電流環(huán)就是控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩的，所以在轉(zhuǎn)矩模式下驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)算最小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)最快。

2、速度環(huán)

速度環(huán)控制時(shí)，包含了速度環(huán)和電流環(huán)，換句話說任何模式都必須使用電流環(huán)，電流環(huán)是控制的根本，在速度和位置控制的同時(shí)，系統(tǒng)實(shí)際也在進(jìn)行電流（轉(zhuǎn)矩）的控制。

3、位置環(huán)

位置環(huán)位于最外側(cè)，它的作用就是用來幫助伺服電機(jī)準(zhǔn)確定位的。由于位置控制環(huán)內(nèi)部輸出就是速度環(huán)的輸入設(shè)定，所以，位置控制模式下系統(tǒng)進(jìn)行了所有3個(gè)環(huán)的運(yùn)算，此時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)算量最大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度也最慢。

插件機(jī)與其他機(jī)械有共同點(diǎn)也有不同點(diǎn)，合理的了解與運(yùn)用好相應(yīng)的零件與系統(tǒng)，各自的位置則需要不同的裝置；只有把機(jī)械中的電機(jī)伺服好了，相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)也就順暢了。