學(xué)習(xí)伺服電機和伺服系統(tǒng)的時候，是不是經(jīng)常聽到"閉環(huán)系統(tǒng)"這個詞？聽起來很高大上，但到底是什么意思呢？別急，今天就來給大家徹底講清楚這個概念，保證讓你一聽就懂，一學(xué)就會！

想象一下在我們周圍看到的一些熟悉的環(huán)路，如過山車、賽道、鑰匙圈，它們有一個共同的基本特征：頭尾相連。 同樣的概念可適用于伺服環(huán)路。 控制系統(tǒng)向驅(qū)動器發(fā)出命令；驅(qū)動器向電機輸送動力；電機的響應(yīng)（速度和位置）被傳回控制系統(tǒng)，從而閉合環(huán)路。 目的是讓反饋與命令相匹配。

工程師通常會用一個詞來回答——“反饋”，但這只是部分正確。 閉環(huán)系統(tǒng)確實依賴于提供轉(zhuǎn)矩、速度和位置反饋的裝置，但只有在控制器對反饋數(shù)據(jù)進行處理后，環(huán)路才會閉合。

例如，驅(qū)動器控制發(fā)出一個命令，或者說是一個目標(biāo)，告訴驅(qū)動器以 1500 rpm 的速度驅(qū)動電機。 驅(qū)動器給電機通電，然后電機響應(yīng)。 但是，如果反饋裝置告知控制系統(tǒng)電機僅以 500 rpm 的轉(zhuǎn)速運動，那么驅(qū)動控制系統(tǒng)會記錄一個錯誤。 這里是伺服系統(tǒng)的核心。 認(rèn)識到 500 rpm 不正確，驅(qū)動控制系統(tǒng)會重新計算使電機以 1500 rpm 旋轉(zhuǎn)所需的時間，并相應(yīng)調(diào)整電流。

當(dāng)反饋數(shù)據(jù)進入控制系統(tǒng)中的求和節(jié)點時，環(huán)路閉合，控制系統(tǒng)計算出誤差（目標(biāo)值和實際值之間的差值），然后驅(qū)動控制系統(tǒng)發(fā)出新命令進行補償。 所有這些都發(fā)生得非常快，比眨眼的速度還快幾百倍，而且這個過程會不斷重復(fù)。

對于包含多個環(huán)路的伺服系統(tǒng)。 主環(huán)路是電流環(huán)路。 電流在電機里轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩。 驅(qū)動器中的電流環(huán)路接收命令，然后將電流輸送到電機。 驅(qū)動器內(nèi)部的傳感裝置測量電流，并將電流值發(fā)送回求和節(jié)點。 如果存在錯誤，驅(qū)動器將進行調(diào)整以修正電流。 但是，如果目標(biāo)電流不正確，無法達(dá)到目標(biāo)速度和位置，又會怎樣？ 這就是還配有額外環(huán)路的原因。

第二個環(huán)路是速度環(huán)路。 該環(huán)路的反饋通常連接到電機或運動控制中的物體。 反饋被發(fā)送回驅(qū)動控制系統(tǒng)。 這里的區(qū)別在于，如果存在速度錯誤，控制系統(tǒng)會向主電流環(huán)路發(fā)出新的電流命令。 換言之，速度環(huán)路將其誤差反饋到電流環(huán)路中。 隨著電流的變化，速度也隨之變化，兩個環(huán)路都會檢查反饋數(shù)據(jù)是否存在錯誤。

第三個環(huán)路是位置環(huán)路。 您可以想象下，其過程相同。 目標(biāo)位置與實際位置比較會得出位置誤差，并作為新命令發(fā)送到速度環(huán)路。 速度環(huán)路按如上所述工作，以提供目標(biāo)電流。 三個環(huán)路同時工作，以達(dá)到目標(biāo)位置。  

總之，為了調(diào)節(jié)位置、速度、轉(zhuǎn)矩或其他系統(tǒng)參數(shù)，如壓力或張力，必須向其中一個控制環(huán)路提供相關(guān)反饋，以便該環(huán)路能夠閉合。

雖然“開環(huán)”這個詞很常見，但這可能被認(rèn)為是用詞不當(dāng)，因為它實際上意味著“無環(huán)路”。事實是，只有通過反饋來閉合環(huán)路，環(huán)路才會存在。

在一個開環(huán)系統(tǒng)中，您對結(jié)果有一個預(yù)期，但由于沒有測量它，您真的不知道負(fù)載發(fā)生了什么。 您可以用一個固有的開環(huán)系統(tǒng)，比如步進系統(tǒng)，并添加一個位置或速度反饋裝置。 本質(zhì)上，您認(rèn)識到存在潛在的環(huán)路，您要將它們閉合。 這種情況確實會發(fā)生，這就是為什么您會在產(chǎn)品描述的某處看到步進電機的反饋裝置，通常帶有“伺服式”字樣。

您應(yīng)該在什么時候使用伺服系統(tǒng)?

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