伺服電機(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置，伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象，伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。

分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現(xiàn)象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降，伺服電機控制方式有脈沖、模擬量和通訊這三種，在不同的應用場景下，我們該如何選擇伺服電機的控制方式呢？

一、伺服電機脈沖控制方式

在一些小型單機設備，選用脈沖控制實現(xiàn)電機的定位，應該是最常見的應用方式，這種控制方式簡單，易于理解，基本的控制思路：脈沖總量確定電機位移及距離，脈沖頻率確定電機速度，選用了脈沖來實現(xiàn)伺服電機的控制，在各大伺服品牌廠家的技術手冊上都有對應的脈沖+方向（符號）的控制方式圖

二、伺服電機模擬量控制方式

在需要使用伺服電機實現(xiàn)速度控制或轉矩控制的應用場景，我們可以選用模擬量來實現(xiàn)電機的速度控制或轉矩控制，PLC輸出至伺服驅動器的模擬量的值決定了電機的運行速度或轉矩的大小，模擬量有兩種方式可以選擇，電流或電壓。

1、電壓方式：只需要在控制信號端加入一般是0-10V的電壓即可，在有些場景甚至使用一個電位器即可實現(xiàn)控制，非常的簡單，但選用電壓作為控制信號，在環(huán)境復雜的場景下，電壓容易被干擾，造成控制不穩(wěn)定。

2、電流方式：需要對應的電流輸出模塊，比如，由PLC的模擬量電流輸出實現(xiàn)控制，但電流信號抗干擾能力強，可以使用在復雜的場景。

三、伺服電機通信控制方式

采用通信方式實現(xiàn)伺服電機控制的常見方式有CAN、EtherCAT、Modbus、Profibus DP、CC-LINK、ProfiNet等通信控制，使用通信方式來對電機進行控制，是目前一些復雜、大系統(tǒng)應用場景首選的控制方式，在這種方式下，系統(tǒng)的大小、電機軸的多少都易于裁剪，沒有復雜的控制接線，搭建的系統(tǒng)具有極高的靈活性。

隨著工業(yè)網(wǎng)絡通信越來越普及，現(xiàn)在已經(jīng)有越來越多的PLC及伺服自帶有CAN、EtherCAT、ProfiNet等通信接口，這樣通過通信控制伺服的方式會越來越普及及常態(tài)化。

四、拓展部分

1、伺服電機轉矩控制

轉矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小，具體表現(xiàn)為例如10V對應5Nm的話，當外部模擬量設定為5V時電機軸輸出為2.5Nm，如果電機軸負載低于2.5Nm時電機正轉，外部負載等于2.5Nm時電機不轉，大于2.5Nm時電機反轉(通常在有重力負載情況下產(chǎn)生)，可以通過即時的改變模擬量的設定來改變設定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應的地址的數(shù)值來實現(xiàn)。

主要應用在對材質受力有嚴格要求的纏繞和放卷裝置中，例如繞線裝置或拉光纖設備，轉矩的設定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時更改以確保材質的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。

2、談談三環(huán)

伺服一般為三個環(huán)控制，所謂三環(huán)就是3個閉環(huán)負反饋PID調節(jié)系統(tǒng)。

最內(nèi)的PID環(huán)就是電流環(huán)，此環(huán)完全在伺服驅動器內(nèi)部進行，通過霍爾裝置檢測驅動器給電機的各相的輸出電流，負反饋給電流的設定進行PID調節(jié)，從而達到輸出電流盡量接近等于設定電流，電流環(huán)就是控制電機轉矩的，所以在轉矩模式下驅動器的運算最小，動態(tài)響應最快。

第2環(huán)是速度環(huán)，通過檢測的電機編碼器的信號來進行負反饋PID調節(jié)，它的環(huán)內(nèi)PID輸出直接就是電流環(huán)的設定，所以速度環(huán)控制時就包含了速度環(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系統(tǒng)實際也在進行電流（轉矩）的控制以達到對速度和位置的相應控制。

第3環(huán)是位置環(huán)，它是最外環(huán)，可以在驅動器和電機編碼器間構建也可以在外部控制器和電機編碼器或最終負載間構建要根據(jù)實際情況來定，由于位置控制環(huán)內(nèi)部輸出就是速度環(huán)的設定，位置控制模式下系統(tǒng)進行了所有3個環(huán)的運算，此時的系統(tǒng)運算量最大，動態(tài)響應速度也最慢。

只要用心，勤奮，謙虛，上進；一切就會變得更美好，加油！