伺服與運動控制是實現(xiàn)精密定位與同步的核心技術(shù)。專業(yè)理論學習需夯實《電機學》與《電力電子技術(shù)》,理解永磁同步電機(PMSM)的矢量控制(FOC)、直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)原理。核心在于《運動控制技術(shù)》,深入學習位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)(三環(huán)控制)的數(shù)學模型與PID整定方法。必須掌握多軸運動控制的核心算法:電子齒輪/凸輪、多軸線性/圓弧插補、以及機器人領(lǐng)域的運動學插補。對于高端應用,還需了解前饋控制、振動抑制及自適應控制等先進策略。
軟件學習涵蓋驅(qū)動器配置、運動控制器編程及仿真。需要熟練掌握伺服驅(qū)動器的調(diào)試軟件(如西門子STARTER、三菱MR Configurator2),進行電機參數(shù)自動辨識、增益調(diào)整及功能參數(shù)設置。對于獨立式運動控制器(如固高、雷賽),或集成在PLC中的運動控制模塊(如S7-1500T),需學習其專用的編程環(huán)境與指令集(MC_Power、MC_MoveAbsolute等)。仿真軟件(如MATLAB/Simulink與物理仿真模型結(jié)合)可用于驗證控制算法與軌跡規(guī)劃,提前預測性能。實際操作是精度與穩(wěn)定的保證。基礎(chǔ)操作包括:正確完成伺服電機與驅(qū)動器的動力線、編碼器線、控制線的連接;使用軟件進行電機調(diào)諧,通過觀察階躍響應曲線(調(diào)整增益與帶寬),優(yōu)化系統(tǒng)剛性并抑制振蕩。中級實踐涉及電子齒輪/凸輪的應用,如追剪飛剪系統(tǒng),實現(xiàn)主從軸的高精度同步。高級實戰(zhàn)則是構(gòu)建一個多軸協(xié)調(diào)運動系統(tǒng),例如使用運動控制器編程實現(xiàn)XY平臺的高精度軌跡運動,或為多關(guān)節(jié)機械臂規(guī)劃并執(zhí)行平滑的笛卡爾空間軌跡。整個過程必須結(jié)合機械特性(慣量匹配、剛性),通過細致的調(diào)試達到優(yōu)的動態(tài)性能與定位精度。