伺服驅(qū)動器速度環(huán)、位置環(huán)參數(shù)調(diào)整的原則是什么?
伺服驅(qū)動器對伺服電機的主要控制方式?伺服驅(qū)動器對伺服電機的主要控制方式為:位置控制、速度控和轉(zhuǎn)矩控制。位置控制方式的特點: 是驅(qū)動器對電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩均于控制,上位機對驅(qū)動器發(fā)脈沖串進行轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角的控制,輸入的脈沖頻率控制電機的轉(zhuǎn)速,輸入的脈沖個數(shù)控制電機旋轉(zhuǎn)的角度。
速度控制方式的特點: 是驅(qū)動器僅對電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進行控制,電機的轉(zhuǎn)角由CNC取驅(qū)動器反饋的A、B、Z編碼器信號進行控制,CNC對驅(qū)動器發(fā)出的是模擬量(電壓)信號,范圍為+10V~-10V,正電壓控制電機正轉(zhuǎn),負電壓控制電機反轉(zhuǎn),電壓值的大小決定電機的轉(zhuǎn)數(shù)。
轉(zhuǎn)矩控制方式的特點: 是驅(qū)動器僅對電機的轉(zhuǎn)矩進行控制,電機輸出的轉(zhuǎn)矩不在隨負載變,只聽從于輸入的轉(zhuǎn)矩命令,上位機對驅(qū)動器發(fā)出的是模擬量(電壓)信號,范圍為+10V~-10V,正電壓控制電機正轉(zhuǎn),負電壓控制電機反轉(zhuǎn),電壓值的大小決定電機輸出的轉(zhuǎn)矩。電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角由上位機控制。
什么是電子齒輪比? 脈沖當(dāng)量: 數(shù)控裝置每變化一個最小數(shù)字單位時,要求相應(yīng)的機械裝置有一個設(shè)定的長度或角度的相應(yīng)變化,稱為脈沖當(dāng)量。 當(dāng)機械裝置的傳動比不能滿足數(shù)控裝置脈沖當(dāng)量的要求時,用電子齒輪比,來配合數(shù)控裝置與機械傳動比之間的關(guān)系,滿足數(shù)控裝置所需要的脈沖當(dāng)量。它起到了一個輸入與輸出變比的作用。電子齒輪比僅在位置控制中起作用。 電子齒輪比數(shù)值設(shè)置過大,會降低伺服電機的運行狀態(tài)。
伺服驅(qū)動器速度環(huán)、位置環(huán)參數(shù)調(diào)整的原則是什么?
伺服電機使用效果如何,除了與電機和驅(qū)動器的性能有關(guān)外,驅(qū)動器參數(shù)的調(diào)整也是一個十分關(guān)鍵的因素。
伺服驅(qū)動器主要的性能參數(shù)調(diào)整有三個:
速度環(huán)比例增益、速度環(huán)積分時間常數(shù)、位置環(huán)比例增益。 速度環(huán)比例增益、積分時間常數(shù)僅對電機在運行時(有速度)起作用。速度環(huán)比例增益的大小,影響電機速度的響應(yīng)快慢,速度環(huán)積分時間常數(shù)的大小,影響電機穩(wěn)態(tài)速度誤差的大小及速度環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)伺服電機帶上實際負荷時,由于實際負載轉(zhuǎn)矩和負載慣量與缺省參數(shù)值設(shè)置時并不相符,速度環(huán)的帶寬會變窄,如果此時的速度環(huán)帶寬滿足需求,沒有發(fā)生電機速度爬行或振蕩等現(xiàn)象,可以不調(diào)整速度環(huán)的比例增益及積分時間常數(shù)。如果實際負荷使電機工作不穩(wěn)定,發(fā)生爬行或振蕩現(xiàn)象,或者現(xiàn)有的速度環(huán)帶寬不理想,則需要對速度環(huán)的比例增益、積分時間常數(shù)進行調(diào)整。
速度環(huán)參數(shù)調(diào)整的原則:是保證速度環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定(不振蕩)的前提下,允許超調(diào)并只有一個超調(diào)量不大的波頭,使速度環(huán)響應(yīng)最快,并且系統(tǒng)穩(wěn)定工作。速度環(huán)積分時間常數(shù)調(diào)整的原則:為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定的工作,應(yīng)該調(diào)整速度環(huán)積分時間常數(shù)。調(diào)整的原則是,負載慣量折算到電機軸上的值與電機轉(zhuǎn)子慣量的倍數(shù)越大,速度環(huán)積分時間常數(shù)的值應(yīng)增加越大。 速度環(huán)積分時間常數(shù)的倒數(shù)為積分增益。速度環(huán)積分時間常數(shù)增大,將導(dǎo)至速度環(huán)響應(yīng)變慢。增大速度環(huán)比例增益,可在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下,達到較快的響應(yīng)速度。 速度環(huán)積分時間常數(shù)的提高,需相應(yīng)的提高速度環(huán)比例增益,以提高速度環(huán)的響應(yīng)時間。這二個參數(shù)的調(diào)整,是一個反復(fù)的過程,需要對負載準(zhǔn)確的認識與經(jīng)驗。 速度環(huán)比例增益提高的上限是,系統(tǒng)臨界振蕩點以下。簡單的方法是,提高速度環(huán)的比例增益,直至系統(tǒng)發(fā)生振蕩,然后再降低一點速度環(huán)的比例增益,即為剛度較好速度環(huán)比例增益。 綜上,在系統(tǒng)能穩(wěn)定工作的前提下,較大的速度環(huán)比例增益和較小的速度環(huán)時間常數(shù),可以獲得較好的速度響應(yīng)。較大的速度環(huán)比例增益和過小的速度環(huán)時間常數(shù),較容量發(fā)生系統(tǒng)振蕩,工作不穩(wěn)定;較小的速度環(huán)比例增益和過大的速度環(huán)時間常數(shù),電機速度響應(yīng)低,電機運行易出現(xiàn)爬行狀態(tài)。 位置環(huán)比例增益僅在驅(qū)動器工作在位置方式時有效。當(dāng)伺服電機停止運行時,增加位置環(huán)比例增益,能提高伺服電機的鎖定剛度。當(dāng)伺服電機在位置環(huán)下運行時,增大與減小位置環(huán)比例增益時,位置滯后量將隨之變化。 位置環(huán)比例增益調(diào)整的原則是:在保證位置環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定工作,位置不超差(過沖)的前提下,增大位置環(huán)比例增益,以減小位置滯后量。簡單的方法是,提高位置環(huán)的比例增益,直至系統(tǒng)發(fā)生位置超差(過沖),然后再降低一點位置環(huán)的比例增益,即為剛度較好位置環(huán)比例增益。 速度環(huán)比例增益和積分時間常數(shù)采用缺省值可以滿足需要時,調(diào)整位置環(huán)比例增益,可以減小位置滯后量,提高位置跟隨特性。建議調(diào)整位置環(huán)比例增益。
多軸同時進行插補運算時,各軸的位置比例增益值應(yīng)調(diào)整為一樣。