伺服电机培训A5培训.ppt

调整方法培训

一．基本参数调节

其实伺服电机我们所说的基本调节就是要确定下
面几个方面的问题：
控制方式（一共有三种）
●位置控制
●速度控制
●转矩控制参数号第一增益参数号第一增益参数号第一增益4、伺服刚性的基本调节

伺服电机的刚性，实际是伺服系统的增益大小
但是可以从下面两方面来理解：

1.系统跟随指令的一个指标

2.系统抗干扰能力的一个指标方法速度环增益的设定

•速度环增益——影响速度响应能力的参数，停止时，用手对联轴器加以外力，
稍微提高速度环增益（每次30），直到由于扰动伺服发生振荡马上结束的值。
•通过手的感觉来判断最好，但不可行的时候也可通过转矩及声音来判断。
•然后让电机运转，确认在运行中无振荡现象。
•在不能施加外力的情况下，一边反复使机械运行、停止，一边视转矩及声音而
定。
•最终的速度环增益的设定值，考虑到机械的个体差异以及年久的变化，应减小
10%程度设定。
目标？（如果负载的惯量比正确设定的情况下）
高刚性的机械200以上
低刚性的机械100以下
由于设定的大、小产生的影响？
太小的话，反复过冲与下冲，摇摆不定地转动。
太大的话，也会导致振动与声音，引起振荡。速度环增益(speedloopgain)的效果：转矩(torque)观测
位置环增益的设定

与定位的迟滞有关，一般在速度增益的一半到２倍的范围内进行设定。
目标？
高刚性的机械位置环增益设定＝速度环增益×2
低刚性的机械位置环增益设定＝速度环增益×1／2
（如果负载的惯量比设定正确的情况）
由于设定的大、小产生的影响？
太小的话，定位时间长。
太大的话，发生振动，也会影响COIN信号输出。

判断？
通过速度、位置偏差确认。想加快整定的场合，通过一边确认位置偏差，一边考虑定位
完成的幅值来调整。速度积分时间常数的设定

特别地，位置偏差小的时候结束得快的关系、一般在10~300的范围内进行设定。
目标？
高刚性的机械30以下
低刚性机械和怕振动的机械50—300

由于设定的大、小产生的影响？
太小的话，会引起振动，也会影响COIN信号输出。
太大的话、振动会减小，偏差少的场合，整定时间会变长。
作为一阶延时时间常数设为500以上的话，不太大的变化看不到。

判断？
用速度、位置偏差确认。想加快整定的场合，一边用位置偏差确认，一边考虑定位
完成的幅值来调整。速度积分时间常数(speedintegratedtime)的效果：速度
(speed)观测
速度前馈(speedfeedforward)的效果：速度(speed)观测伺服系统是NC功能的具体执行机构，一般都是由驱动器、伺服电机、测速机、编码器构成。举一个简单例子：有一台机械，是用伺服电机通过V形带传动一个恒定速度、大惯性的负载。整个系统需要获得恒定的速度和较快的响应特性，分析其动作过程：当驱动器将电流送到电机时，电机立即产生扭矩；一开始，由于V形带会有弹性，负载不会加速到象电机那样快；伺服电机会比负载提前到达设定的速度，此时装在电机上的偏码器会削弱电流，继而削弱扭矩；随着V型带张力的不断增加会使电机速度变慢，此时驱动器又会去增加电流，周而复始。在此例中，系统是振荡的，电机扭矩是波动的，负载速度也随之波动。其结果当然会是噪音、磨损、不稳定了。不过，这都不是由伺服电机引起的，这种噪声和不稳定性，是来源于机械传动装置，是由于伺服系统反应速度(高)与机械传递或者反应时间（较长）不相匹配而引起的，即伺服电机响应快于系统调整新的扭矩所需的时间。找到了问题根源所在，再来解决当然就容易多了，针对以上例子，您可以：（1）增加机械刚性和降低系统的惯性，减少机械传动部位的响应时间，如把V形带更换成直接丝杆传动或用齿轮箱代替V型带。（2）降低伺服系统的响应速度，减少伺服系统的控制带宽，如降低伺服系统的增益参数值。（3）设置滤波器，陷波等。那到底什么是“惯量匹配”呢？1.根据牛顿第二定律：“进给系统所需力矩T=系统传动惯量J×角加速度θ。角加速度θ影响系统的动态特性，θ越小，则由控制器发出指令到系统执行完毕的时间越长，系统反应越慢。如果θ变化，则系统反应将忽快忽慢，影响加工精度。2.进给轴的总惯量“J＝伺服电机的旋转惯性动量JM＋电机轴换算的负载惯性动量JL负载惯量JL由（以工具机为例）工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM为伺服电机转子惯量，伺服电机选定后，此值就为定值，而JL则随工件等负载改变而变化。如果希望J变化率小些，则最好使JL所占比例小些。这就是通俗意义上的“惯量匹配”。
1．影响：传动惯量对伺服系统的精度，稳定性，动态响应都有影响，惯量大，系统的机械常数大，响应慢，会使系统的固有频率下降，容易产生谐振，因而限制了伺服带宽，影响了伺服精度