伺服驅動器四種控制方式的作用

數控機床伺服驅動控制根據其結構可分為開環控制和閉環(半閉環)控制。詳細分類后，開環控制可分為普通型和反饋補償型，閉環(半閉環)控制也可分為普通型和反饋補償型。

1.閉環控制

伺服電機控制器由于開環控制精度不高，不能滿足機床的要求，為了提高伺服驅動器的控制精度，Z基本的方法是采用閉環控制，即不僅有前饋控制通道，而且還有檢測輸出的反饋通道，通過指令信號與反饋信號的比較，得到偏差信號，形成了由偏差控制的閉環控制系統。

2.反饋補償開環控制

開環系統的精度較低，這是由于伺服驅動器的階躍誤差、啟停誤差和機械系統誤差等因素造成的，直接影響到系統的定位精度，應采用補償方式來提高系統的精度，它具有開環和閉環的優點，即開環穩定，閉環精度高，系統不因機床的諧振頻率、爬行、失速等因素而產生振蕩。反饋補償開環控制不需要間隙補償和螺距補償。

3.反饋補償型的半閉環控制

這種伺服驅動器控制補償原理與開環補償系統相同，由旋轉變壓器和感應同步器組成的兩套獨立的測量系統均以鑒幅方式工作。該系統的缺點是成本高，要用兩套檢測系統，優點是比全閉環系統調整容易，穩定性好，適合用做高精度大型數控機床的進給驅動。 

4.半閉環控制

對于閉環控制系統，合理的設計可以得到可靠的穩定性和很高的精度，但是直接測量工作臺的位置信號需要用如光柵、有磁尺或直線感應同步器等安裝、維護要求較高的位置檢測裝置。通過對傳動軸或絲杠角位移的測量，可間接地獲得位置輸出量的等效反饋信號。由于這部分傳動引起的誤差不能被閉環系統中不包含從旋轉軸到工作臺之間的傳動鏈，因此這部分傳動引起的誤差不能被閉環系統自動補償，所以稱這種由等效反饋信號構成的閉環控制系統為半閉環伺服驅動器，這種控制方式稱為半閉環控制方式。

模塊化框架驅動伺服電機是近年來發展起來的一種新型安裝結構。它集無框電機技術的空間節省和性能優勢，以及無框電機的方便安裝于一體。定子機架通過法蘭和停止連接到負載，類似于框架電機。轉子和負載通過一種新型的壓縮連接結構與負載軸緊密相連，使轉子與電機負載成為一體，消除了電機與負載之間的間隙和靈活性，大大提高了連接的剛度，不再需要像傳統電機那樣需要慣性匹配。它通常允許存在250×l慣性失配，Z大可達800≤1，從而使系統不受振蕩而獲得更高的增益。轉子和負載通過一種新型的壓縮連接結構與負載軸緊密相連，使轉子與電機負載成為一體，消除了電機與負載之間的間隙和彈性，大大提高了連接的剛度。大大提高了系統的帶寬。電機中沒有軸承，負載軸的軸承用于支持伺服電機轉子，與無車架電機類似。由于電機沒有精密軸承，降低了成本，性能價格比高于車架電機。與無車架電機相比，在不考慮電機結構設計的情況下，簡化了機械設計和安裝。伺服電機可以安裝在任意方向，可以水平安裝，也可以垂直安裝，但用戶需要選擇相應的轉子軸承。

將直接驅動伺服電機與負載連接的方法主要有兩種：一種是框架電機結構與空心軸連接，負載軸直接插入電機空心軸，或電機為實心軸結構，負載軸與電機軸通過聯軸器連接；二是無框架(分裝式)電機結構，定子安裝在負載架上，轉子直接安裝在負載軸上，使電機轉子成為負荷的一部分，為用戶提供非常緊湊的機械設計解決方案。