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8大參數教你完美設置伺服驅動器

2018-08-15 武漢邁信電氣技術有限公司

 

伺服系統在自動化設備中的應用非常廣泛,它一般擁有位置控制、速度控制和轉矩控制三種方式,以位置控制為例,大部分品牌的伺服電機都有位置控制功能,通過控制器發出脈沖來控制伺服電機運行,脈沖數對應轉的角度,脈沖頻率對應速度(與電子齒輪設定有關),當一個新的系統,參數不能工作時,首先設定位置增益,確保電機無噪音情況下,盡量設大些,轉動慣量比也非常重要,可通過自學習設定的數來參考,然后設定速度增益和速度積分時間,確保在低速運行時連續,位置精度受控即可。

 

下面我們來看看伺服系統常用的8大參數設置方法:

 

1、位置比例增益

 

設定位置環調節器的比例增益。設置值越大,增益越高,剛度越大,相同頻率指令脈沖條件下,位置滯后量越小。但數值太大可能會引起振蕩或超調。參數數值由具體的伺服系統型號和負載情況確定。 

 

2、位置前饋增益

 

設定位置環的前饋增益。設定值越大時,表示在任何頻率的指令脈沖下,位置滯后量越小位置環的前饋增益大,控制系統的高速響應特性提高,但會使系統的位置不穩定,容易產生振蕩。不需要很高的響應特性時,本參數通常設為0表示范圍:0~100% 

 

3、速度比例增益

 

設定速度調節器的比例增益。設置值越大,增益越高,剛度越大。參數數值根據具體的伺服驅動系統型號和負載值情況確定。一般情況下,負載慣量越大,設定值越大。在系統不產生振蕩的條件下,盡量設定較大的值。 

 

4、速度積分時間常數

 

設定速度調節器的積分時間常數。設置值越小,積分速度越快。參數數值根據具體的伺服驅動系統型號和負載情況確定。一般情況下,負載慣量越大,設定值越大。在系統不產生振蕩的條件下,盡量設定較小的值。

 

5、速度反饋濾波因子

 

設定速度反饋低通濾波器特性。數值越大,截止頻率越低,電機產生的噪音越小。如果負載慣量很大,可以適當減小設定值。數值太大,造成響應變慢,可能會引起振蕩。數值越小,截止頻率越高,速度反饋響應越快。如果需要較高的速度響應,可以適當減小設定值。 

 

6、最大輸出轉矩設置

 

設置伺服驅動器的內部轉矩限制值。設置值是額定轉矩的百分比,任何時候,這個限制都有效定位完成范圍設定位置控制方式下定位完成脈沖范圍。本參數提供了位置控制方式下驅動器判斷是否完成定位的依據,當位置偏差計數器內的剩余脈沖數小于或等于本參數設定值時,驅動器認為定位已完成,到位開關信號為 ON,否則為OFF。 

 

在位置控制方式時,輸出位置定位完成信號,加減速時間常數設置值是表示電機從0~2000r/min的加速時間或從2000~0r/min的減速時間。加減速特性是線性的到達速度范圍設置到達速度在非位置控制方式下,如果伺服電機速度超過本設定值,則速度到達開關信號為ON,否則為 OFF。在位置控制方式下,不用此參數。與旋轉方向無關。 

 

7、手動調整增益參數

 

調整速度比例增益KVP值。當伺服系統安裝完后,必須調整參數,使系統穩定旋轉。首先調整速度比例增益KVP值.調整之前必須把積分增益KVI及微分增益KVD調整至零,然后將KVP值漸漸加大;同時觀察伺服電機停止時足否產生振蕩,并且以手動方式調整KVP參數,觀察旋轉速度是否明顯忽快忽慢.KVP值加大到產生以上現象時,必須將KVP值往回調小,使振蕩消除、旋轉速度穩定。此時的KVP值即初步確定的參數值。如有必要,經KVI和KVD調整后,可再作反復修正以達到理想值。 

 

調整積分增益KVI值。將積分增益KVI值漸漸加大,使積分效應漸漸產生。由前述對積分控制的介紹可看出,KVP值配合積分效應增加到臨界值后將產生振蕩而不穩定,如同KVP值一樣,將KVI值往回調小,使振蕩消除、旋轉速度穩定。此時的KVI值即初步確定的參數值。 

 

調整微分增益KVD值。微分增益主要目的是使速度旋轉平穩,降低超調量。因此,將KVD值漸漸加大可改善速度穩定性。     

 

調整位置比例增益KPP值。如果KPP值調整過大,伺服電機定位時將發生電機定位超調量過大,造成不穩定現象。此時,必須調小KPP值,降低超調量及避開不穩定區;但也不能調整太小,使定位效率降低。因此,調整時應小心配合。 

 

8、自動調整增益參數 

 

現代伺服驅動器均已微計算機化,大部分提供自動增益調整( autotuning)的功能,可應付多數負載狀況。在參數調整時,可先使用自動參數調整功能,必要時再手動調整。 

 

事實上,自動增益調整也有選項設置,一般將控制響應分為幾個等級,如高響應、中響應、低響應,用戶可依據實際需求進行設置。

 

文章來源:伺服與運動控制

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