伺服驅動(dòng)器速度環(huán)、位置環(huán)參數調整的原則是什么?
伺服驅動(dòng)器對伺服電機的主要控制方式?伺服驅動(dòng)器對伺服電機的主要控制方式為:位置控制、速度控和轉矩控制。位置控制方式的特點(diǎn): 是驅動(dòng)器對電機的轉速、轉角和轉矩均于控制,上位機對驅動(dòng)器發(fā)脈沖串進(jìn)行轉速與轉角的控制,輸入的脈沖頻率控制電機的轉速,輸入的脈沖個(gè)數控制電機旋轉的角度。
速度控制方式的特點(diǎn): 是驅動(dòng)器僅對電機的轉速和轉矩進(jìn)行控制,電機的轉角由CNC取驅動(dòng)器反饋的A、B、Z編碼器信號進(jìn)行控制,CNC對驅動(dòng)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,負電壓控制電機反轉,電壓值的大小決定電機的轉數。
轉矩控制方式的特點(diǎn): 是驅動(dòng)器僅對電機的轉矩進(jìn)行控制,電機輸出的轉矩不在隨負載變,只聽(tīng)從于輸入的轉矩命令,上位機對驅動(dòng)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,負電壓控制電機反轉,電壓值的大小決定電機輸出的轉矩。電機的轉速與轉角由上位機控制。
什么是電子齒輪比? 脈沖當量: 數控裝置每變化一個(gè)最小數字單位時(shí),要求相應的機械裝置有一個(gè)設定的長(cháng)度或角度的相應變化,稱(chēng)為脈沖當量。 當機械裝置的傳動(dòng)比不能滿(mǎn)足數控裝置脈沖當量的要求時(shí),用電子齒輪比,來(lái)配合數控裝置與機械傳動(dòng)比之間的關(guān)系,滿(mǎn)足數控裝置所需要的脈沖當量。它起到了一個(gè)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。 電子齒輪比數值設置過(guò)大,會(huì )降低伺服電機的運行狀態(tài)。
伺服驅動(dòng)器速度環(huán)、位置環(huán)參數調整的原則是什么?
伺服電機使用效果如何,除了與電機和驅動(dòng)器的性能有關(guān)外,驅動(dòng)器參數的調整也是一個(gè)十分關(guān)鍵的因素。
伺服驅動(dòng)器主要的性能參數調整有三個(gè):
速度環(huán)比例增益、速度環(huán)積分時(shí)間常數、位置環(huán)比例增益。 速度環(huán)比例增益、積分時(shí)間常數僅對電機在運行時(shí)(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快慢,速度環(huán)積分時(shí)間常數的大小,影響電機穩態(tài)速度誤差的大小及速度環(huán)系統的穩定性。當伺服電機帶上實(shí)際負荷時(shí),由于實(shí)際負載轉矩和負載慣量與缺省參數值設置時(shí)并不相符,速度環(huán)的帶寬會(huì )變窄,如果此時(shí)的速度環(huán)帶寬滿(mǎn)足需求,沒(méi)有發(fā)生電機速度爬行或振蕩等現象,可以不調整速度環(huán)的比例增益及積分時(shí)間常數。如果實(shí)際負荷使電機工作不穩定,發(fā)生爬行或振蕩現象,或者現有的速度環(huán)帶寬不理想,則需要對速度環(huán)的比例增益、積分時(shí)間常數進(jìn)行調整。
速度環(huán)參數調整的原則:是保證速度環(huán)系統穩定(不振蕩)的前提下,允許超調并只有一個(gè)超調量不大的波頭,使速度環(huán)響應最快,并且系統穩定工作。速度環(huán)積分時(shí)間常數調整的原則:為了保證系統穩定的工作,應該調整速度環(huán)積分時(shí)間常數。調整的原則是,負載慣量折算到電機軸上的值與電機轉子慣量的倍數越大,速度環(huán)積分時(shí)間常數的值應增加越大。 速度環(huán)積分時(shí)間常數的倒數為積分增益。速度環(huán)積分時(shí)間常數增大,將導至速度環(huán)響應變慢。增大速度環(huán)比例增益,可在保證系統穩定的前提下,達到較快的響應速度。 速度環(huán)積分時(shí)間常數的提高,需相應的提高速度環(huán)比例增益,以提高速度環(huán)的響應時(shí)間。這二個(gè)參數的調整,是一個(gè)反復的過(guò)程,需要對負載準確的認識與經(jīng)驗。 速度環(huán)比例增益提高的上限是,系統臨界振蕩點(diǎn)以下。簡(jiǎn)單的方法是,提高速度環(huán)的比例增益,直至系統發(fā)生振蕩,然后再降低一點(diǎn)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,在系統能穩定工作的前提下,較大的速度環(huán)比例增益和較小的速度環(huán)時(shí)間常數,可以獲得較好的速度響應。較大的速度環(huán)比例增益和過(guò)小的速度環(huán)時(shí)間常數,較容量發(fā)生系統振蕩,工作不穩定;較小的速度環(huán)比例增益和過(guò)大的速度環(huán)時(shí)間常數,電機速度響應低,電機運行易出現爬行狀態(tài)。 位置環(huán)比例增益僅在驅動(dòng)器工作在位置方式時(shí)有效。當伺服電機停止運行時(shí),增加位置環(huán)比例增益,能提高伺服電機的鎖定剛度。當伺服電機在位置環(huán)下運行時(shí),增大與減小位置環(huán)比例增益時(shí),位置滯后量將隨之變化。 位置環(huán)比例增益調整的原則是:在保證位置環(huán)系統穩定工作,位置不超差(過(guò)沖)的前提下,增大位置環(huán)比例增益,以減小位置滯后量。簡(jiǎn)單的方法是,提高位置環(huán)的比例增益,直至系統發(fā)生位置超差(過(guò)沖),然后再降低一點(diǎn)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(shí)間常數采用缺省值可以滿(mǎn)足需要時(shí),調整位置環(huán)比例增益,可以減小位置滯后量,提高位置跟隨特性。建議調整位置環(huán)比例增益。
多軸同時(shí)進(jìn)行插補運算時(shí),各軸的位置比例增益值應調整為一樣。