在伺服電機控制中，有三種主要的控制方式：位置控制、速度控制和轉矩控制。這三種方式基于伺服系統內部的三個閉環負反饋PID調節系統實現，分別稱為電流環、速度環和位置環。電流環是內部最靠近電機的環，負責調節電機的輸出電流，以確保它盡可能接近設定值。電流環直接控制電機的轉矩，因此在轉矩控制模式下，驅動器的運算量最小，動態響應速度最快。速度環位于電流環之外，通過檢測電機編碼器的信號進行負反饋PID調節。它不僅控制電機的速度，還間接影響電流環，確保電流環的設定值符合速度要求。因此，在速度控制模式下，系統同時執行電流環和速度環的控制。位置環是最外層的環，可以根據需要設置在驅動器與電機編碼器之間，或者在外部控制器與電機編碼器或最終負載之間。位置控制環的內部輸出是速度環的設定值。因此，在位置控制模式下，系統需要同時進行三個環的運算，導致運算量最大，動態響應速度最慢。從實際應用角度來看，轉矩控制是最直接的方式，通過外部模擬量輸入或地址賦值設定電機軸的輸出轉矩。例如，10V對應5Nm，5V時電機軸輸出2.5Nm。這種方式適用于需要精確控制轉矩的應用場景。速度控制則適用于需要精確控制電機速度的情況，它不僅考慮了電機的速度，還考慮了電流環的控制，確保了速度控制的穩定性。位置控制則適用于需要精確定位的應用，盡管其動態響應速度較慢，但它提供了最高精度的位置控制，適用于需要高精度定位的場景。選擇合適的控制方式取決于具體的應用需求。例如，如果需要快速響應和高動態性能，轉矩控制可能是最佳選擇；如果需要精確速度控制，速度控制則更為合適；而如果需要高精度的位置控制，那么位置控制將是理想的選擇。