伺服系統(tǒng)（Servomechanism），又稱隨動(dòng)系統(tǒng)，是一種用于精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過(guò)程的反饋控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)接收輸入目標(biāo)（或給定值）的指令，并控制被控量（如物體的位置、方位、狀態(tài)等）以跟隨這些指令的變化，實(shí)現(xiàn)高精度的控制。以下是伺服系統(tǒng)的使用注意事項(xiàng)：

三環(huán)增益調(diào)整：

電流環(huán)：輸入是速度環(huán)PID調(diào)節(jié)后的輸出，稱為“電流環(huán)給定”。電流環(huán)的給定和“電流環(huán)的反饋”值進(jìn)行比較后的差值，在電流環(huán)內(nèi)做PID調(diào)節(jié)輸出給電機(jī)，該輸出就是電機(jī)的每相的相電流。

速度環(huán)：輸入是位置環(huán)PID調(diào)節(jié)后的輸出及位置設(shè)定的前饋值，稱為“速度設(shè)定”。速度設(shè)定和速度環(huán)反饋值進(jìn)行比較后的差值在速度環(huán)做PID調(diào)節(jié)后輸出，即為電流環(huán)的給定。速度環(huán)是編碼器反饋后的值經(jīng)過(guò)“速度運(yùn)算器”得到的。

位置環(huán)：輸入是外部的脈沖，反饋也來(lái)自于編碼器（安裝于伺服電機(jī)尾部），與電流環(huán)無(wú)聯(lián)系，采樣來(lái)自于電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)而非電機(jī)電流。

PID控制：

PID是控制系統(tǒng)中的重要參數(shù)，指控制方式，輸出與輸入之間的響應(yīng)方式，英文字母比例（P）、積分（I）、微分（D）。

PID控制把收集到的數(shù)據(jù)和一個(gè)參考值進(jìn)行比較，然后把這個(gè)差別用于計(jì)算新的輸入值，目的是讓系統(tǒng)的數(shù)據(jù)達(dá)到或保持在參考值。

PID控制可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和差別的出現(xiàn)率來(lái)調(diào)整輸入值，使系統(tǒng)更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定。

增益調(diào)整的原則及注意事項(xiàng)：

位置環(huán)調(diào)整靜態(tài)增益，提高位置響應(yīng)的速度，即找到位置的快慢，增益越高達(dá)到目標(biāo)的時(shí)間越短。

速度環(huán)調(diào)整動(dòng)態(tài)增益。

一些品牌的伺服有自動(dòng)增益功能，但也有一些需要手工調(diào)整。

轉(zhuǎn)矩控制方式：

通過(guò)外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來(lái)設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小。

例如，10V對(duì)應(yīng)5Nm的話，當(dāng)外部模擬量設(shè)定為5V時(shí)電機(jī)軸輸出為2.5Nm。如果電機(jī)軸負(fù)載低于2.5Nm時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，外部負(fù)載等于2.5Nm時(shí)電機(jī)不轉(zhuǎn)，大于2.5Nm時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)。

轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制：

通過(guò)模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制。

 在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)，速度模式也可以進(jìn)行定位，但必須把電機(jī)的位置信號(hào)或直接負(fù)載的位置信號(hào)給上位反饋以做運(yùn)算用。

位置模式：

支持直接負(fù)載外環(huán)檢測(cè)位置信號(hào)，此時(shí)電機(jī)軸端的編碼器只檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，位置信號(hào)由直接的較終負(fù)載端的檢測(cè)裝置提供。

優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過(guò)程中的誤差，增加整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。

全閉環(huán)與半閉環(huán)控制：

半閉環(huán)：數(shù)控系統(tǒng)或PLC發(fā)出速度脈沖指令，伺服接受指令后執(zhí)行，伺服本身的編碼器進(jìn)行位置反饋給伺服，伺服自己進(jìn)行偏差修正，伺服本身誤差可避免，但機(jī)械誤差無(wú)法避免。

全閉環(huán)：伺服接受上位控制器發(fā)出速度可控的脈沖指令，把伺服電機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、位置傳感器三者有機(jī)結(jié)合。

伺服系統(tǒng)部件：

伺服驅(qū)動(dòng)器：負(fù)責(zé)接收控制命令，并發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。通常由伺服控制單元、功率驅(qū)動(dòng)單元和通訊接口單元組成，其中控制單元是整個(gè)系統(tǒng)的主要，負(fù)責(zé)位置、速度、轉(zhuǎn)矩和電流的控制。

編碼器：安裝在伺服電機(jī)上，用于檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置，并將這些信息反饋給伺服驅(qū)動(dòng)器。編碼器是實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的關(guān)鍵部件，其精度直接影響伺服系統(tǒng)的控制性能。

伺服電機(jī)：作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。伺服電機(jī)通常具有高扭矩密度、快速響應(yīng)和低慣性的特點(diǎn)，能夠滿足高精度控制的需求。

使用中的具體注意事項(xiàng)：

在連接控制卡與伺服之間的信號(hào)線時(shí)，確?？刂瓶ǖ哪M量輸出線、使能信號(hào)線、伺服輸出的編碼器信號(hào)線都已正確連接。

上電后，電機(jī)應(yīng)不動(dòng)且可用外力輕松轉(zhuǎn)動(dòng)，否則需檢查使能信號(hào)的設(shè)置與接線。

用外力轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，檢查控制卡是否能正確檢測(cè)到電機(jī)位置的變化，否則需檢查編碼器信號(hào)的接線和設(shè)置。

在閉環(huán)控制過(guò)程中，需確保反饋信號(hào)的方向正確，并抑制零漂，以確?？刂菩Ч?。

      伺服系統(tǒng)以其高精度、快速響應(yīng)和良好的穩(wěn)定性，在機(jī)床、包裝、紡織、電子、醫(yī)療等多個(gè)行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。在使用伺服系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分注意上述事項(xiàng)，以確保其正常運(yùn)行和精確控制。