很多老師傅都分不清”伺服控制“和”步進控制“的區(qū)別，覺得兩者差別不大。今天，咱們就一起來看看這兩者的區(qū)別！

伺服控制 ? ? 02 組成和分類

?伺服系統(tǒng)是以位置和角度為控制量的控制系統(tǒng)的總稱，與位置和角度相關(guān)聯(lián)的速度、角速度、加速度、力等為控制量的系統(tǒng)也包含在伺服系統(tǒng)內(nèi)。其分類為：

1. 按控制結(jié)構(gòu)分類分為：開環(huán)式、閉環(huán)式。

2. 按驅(qū)動部件分類分為：

a. 步進電動機伺服系統(tǒng)。

b. 直流電動機伺服系統(tǒng)。

c. 交流電動機伺服系統(tǒng)。

03 工作原理

?伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。6伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。

03 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

03 選型步驟

1、確定機械規(guī)格，負載、剛性等參數(shù)。

2、確認動作參數(shù)，移動速度、行程、加減速時間、周期、精度等。

3、選擇馬達慣量，負載慣量、馬達軸心轉(zhuǎn)換慣量、轉(zhuǎn)子慣量。

4、選擇馬達回轉(zhuǎn)速度。

5、選擇馬達額定扭矩。負載扭矩、加減速扭矩、瞬間最大扭矩、實效扭矩。

6、選擇馬達機械位置解析度。

7、根據(jù)以上選擇馬達型號。

04 應(yīng)用

步進控制 ? ? 03 分類

步進電機一般分為：反應(yīng)式步進電機（VR）、永磁式步進電機（PM）、混合式步進電機（HB）和單相式步進電機等。

04 工作原理

步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。

05 選型

1、步距角的選擇：電機的步距角取決于負載精度的要求 。

2、靜力矩的選擇：靜力矩選擇的依據(jù)是電機工作的負載 ，一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負載的2-3倍內(nèi)好 。

3、電流的選擇：由于電流參數(shù)不同，其運行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機的電流。

兩種電機之性能比較

1、控制精度不同。五相混合式步進電機步距角一般為0.72 °、0.36°交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證 ，對于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機而言，其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°，伺服電機精度要比步進馬達高。

2、低頻特性不同。步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。

3、過載能力不同。步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力 。

4、運行性能不同。步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。

5、速度響應(yīng)性能不同。步進電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合；

6、矩頻特性不同。步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，交流伺服電機為恒力矩輸出。

綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進電機。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進電機來做執(zhí)行電動機。所以，并不存在誰比誰更好的說法。在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中，我們要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C。你們學(xué)會了嗎？

編輯：黃飛

?