电机控制模式选择与性能对比

电机控制领域，速度、转矩与位置调节均以模拟量为基础，而位置调节则依赖脉冲信号。具体控制策略的选取需根据客户具体需求及所需运动特性来决定。

若对电机速度与位置无特定要求，仅需恒定输出转矩，转矩控制模式为首选。

若对位置和速度精度有所追求，但对实时转矩关注度不高，转矩控制模式可能不够便捷，速度或位置控制模式则更为适宜。

若上位控制器具备优越的闭环控制功能，速度控制模式可带来更佳效果。

对于要求不高或基本无实时性需求的应用，位置控制模式对上位控制器的性能要求不高。

从伺服驱动器响应速度角度考量，转矩模式计算量*小，响应速度*快；而位置模式计算量*大，响应速度*慢。皖南电机

针对动态性能的高要求，需对电机进行实时调整。若控制器运算速度较慢（如PLC或低端运动控制器），则采用位置控制模式。若控制器运算速度快，则可选用速度控制模式，并将位置环移至控制器，以降低驱动器工作量，提升效率（如多数中高端运动控制器）。对于更高级的上位控制器，转矩控制模式可进一步采用，将速度环也移出驱动器，这通常仅适用于高端专用控制器，且此时甚至无需使用伺服电机。

关于驱动器控制性能的评价，各厂家均声称自家产品*佳。一种直观的比较方法为响应带宽。转矩控制或速度控制时，通过脉冲发生器施加方波信号，使电机正反转，频率逐渐提升，示波器显示扫频信号。当包络线顶点达到*高值的70.7%时，表示失步，此时频率的高低可反映产品性能。一般电流环可达到1000Hz以上，而速度环仅几十赫兹。

进一步专业阐述如下：

1、转矩控制：通过外部模拟量输入或直接地址赋值设定电机输出转矩，如10V对应5Nm，5V对应2.5Nm。低于设定转矩时电机正转，等于设定转矩时电机静止，高于设定转矩时电机反转。可实时调整模拟量设定或通过通讯改变地址数值。

2、位置控制：通过外部脉冲频率确定转动速度，脉冲个数确定转动角度。适用于定位装置，如数控机床、印刷机械等。

3、速度模式：通过模拟量输入或脉冲频率控制转动速度。上位控制装置外环PID控制时，速度模式也可定位，需将电机位置信号或负载位置信号反馈至上位控制器。

4、三环控制：伺服系统通常采用三个闭环负反馈PID调节系统。皖南电机价格表*内层为电流环，负责控制电机转矩；中间层为速度环，负责控制电流设定；*外层为位置环，负责控制速度设定。位置控制模式下，系统需进行所有三环的运算，运算量*大，响应速度*慢。

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