三环控制是指控制系统中的三个环:位置环、速度环和电流环。这三个环是相互联系、相互影响的,通过控制这三个环实现对电机的精确定位,速度控制和电流控制。
要选用恰当的控制器,需要对控制系统设计和三环控制有充分了解。
在选用控制器的时候,需要考虑以下几个因素:
性能要求:根据所控制的电机对位置精度、速度稳定度和电流精度等性能指标的要求,选择控制器。
控制算法:位置闭环控制需要实时监测电机位置和角度,速度控制需要关注速度变化率。根据应用需求选择恰当的控制算法,例如PID、模糊控制等。
控制接口:控制器与传感器和执行器连接的接口的类型和数量,需要考虑应用环境的需求。
成本和可靠性:根据工程需求、控制要求、性能要求和预算可用性,均衡所面临的成本和可靠性。
单片机控制器:适用于简单的电机控制,具有成本低、大小小、可编程性强的特点,但性能不够稳定,适合对精度要求不高的应用。
数字信号处理控制器:允许使用更复杂的算法,如带限制的波形发生器、矢量投影、FFT、DSP(数字信号处理)等,可适用于对控制精度要求较高的场合,但价格相对较高。
PLC控制器:可适用于自动化生产线等大规模控制系统,具有性能稳定、可靠性高、易于维护等特点,但成本相对较高,适用于工业控制场景等较为严苛的场合。
以直流电机速度控制系统为例,若对速度控制的精度要求不高,成本要求较低,可以选用单片机控制器,但若要求更高的精度和更多的控制算法,可选用数字信号处理器。对于大型的工业控制系统,如智能自动化生产线控制,PLC会是更好的选择,因为它具有强大的数据处理能力,控制系统稳定性和可靠性高,且易于维护。