学习伺服电机和伺服系统的时候，是不是经常听到"闭环系统"这个词?听起来很高大上，但到底是什么意思呢?别急，今天就来给大家彻底讲清楚这个概念，保证让你一听就懂，一学就会!
闭环原理揭秘
想象一下在我们周围看到的一些熟悉的环路，如过山车、赛道、钥匙圈，它们有一个共同的基本特征：头尾相连。 同样的概念可适用于伺服环路。 控制系统向驱动器发出命令;驱动器向电机输送动力;电机的响应(速度和位置)被传回控制系统，从而闭合环路。 目的是让反馈与命令相匹配。
反馈装置·闭环关键
工程师通常会用一个词来回答——“反馈”，但这只是部分正确。 闭环系统确实依赖于提供转矩、速度和位置反馈的装置，但只有在控制器对反馈数据进行处理后，环路才会闭合。
例如，驱动器控制发出一个命令，或者说是一个目标，告诉驱动器以 1500 rpm 的速度驱动电机。 驱动器给电机通电，然后电机响应。 但是，如果反馈装置告知控制系统电机仅以 500 rpm 的转速运动，那么驱动控制系统会记录一个错误。 这里是伺服系统的核心。 认识到 500 rpm 不正确，驱动控制系统会重新计算使电机以 1500 rpm 旋转所需的时间，并相应调整电流。
驱动器内部工作原理
当反馈数据进入控制系统中的求和节点时，环路闭合，控制系统计算出误差(目标值和实际值之间的差值)，然后驱动控制系统发出新命令进行补偿。 所有这些都发生得非常快，比眨眼的速度还快几百倍，而且这个过程会不断重复。
多环控制·系统调节
对于包含多个环路的伺服系统。 主环路是电流环路。 电流在电机里转化为转矩。 驱动器中的电流环路接收命令，然后将电流输送到电机。 驱动器内部的传感装置测量电流，并将电流值发送回求和节点。 如果存在错误，驱动器将进行调整以修正电流。 但是，如果目标电流不正确，无法达到目标速度和位置，又会怎样? 这就是还配有额外环路的原因。
第二个环路是速度环路。 该环路的反馈通常连接到电机或运动控制中的物体。 反馈被发送回驱动控制系统。 这里的区别在于，如果存在速度错误，控制系统会向主电流环路发出新的电流命令。 换言之，速度环路将其误差反馈到电流环路中。 随着电流的变化，速度也随之变化，两个环路都会检查反馈数据是否存在错误。
第三个环路是位置环路。 您可以想象下，其过程相同。 目标位置与实际位置比较会得出位置误差，并作为新命令发送到速度环路。 速度环路按如上所述工作，以提供目标电流。 三个环路同时工作，以达到目标位置。
总之，为了调节位置、速度、转矩或其他系统参数，如压力或张力，必须向其中一个控制环路提供相关反馈，以便该环路能够闭合。
开环本质·无环系统
虽然“开环”这个词很常见，但这可能被认为是用词不当，因为它实际上意味着“无环路”。事实是，只有通过反馈来闭合环路，环路才会存在。
在一个开环系统中，您对结果有一个预期，但由于没有测量它，您真的不知道负载发生了什么。 您可以用一个固有的开环系统，比如步进系统，并添加一个位置或速度反馈装置。 本质上，您认识到存在潜在的环路，您要将它们闭合。 这种情况确实会发生，这就是为什么您会在产品描述的某处看到步进电机的反馈装置，通常带有“伺服式”字样。
（来源：科尔摩根）
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