伺服驱动器速度环、位置环参数调整的原则是什么？

伺服驱动器对伺服电机的主要控制方式？ 伺服驱动器对伺服电机的主要控制方式为：位置控制、速度控和转矩控制。 位置控制方式的特点： 是驱动器对电机的转速、转角和转矩均于控制，上位机对驱动器发脉冲串进行转速与转 角的控制，输入的脉冲频率控制电机的转速，输入的脉冲个数控制电机旋转的角度。脉冲频 率 f 与电机转速 n（rpm）、脉冲个数 P 与电机旋转角度 ß的关系参见下式： 60( ) 10000 0.036 ( ) f Gn r P Gβ ×= × = × × 度 pm 式中：G—电子齿轮比 速度控制方式的特点： 是驱动器仅对电机的转速和转矩进行控制，电机的转角由 CNC 取驱动器反馈的 A、B、Z 编码器信号进行控制，CNC 对驱动器发出的是模拟量（电压）信号，范围为+10V～-10V，正 电压控制电机正转，负电压控制电机反转，电压值的大小决定电机的转数。 转矩控制方式的特点： 是驱动器仅对电机的转矩进行控制，电机输出的转矩不在随负载变，只听从于输入的转 矩命令，上位机对驱动器发出的是模拟量（电压）信号，范围为+10V～-10V，正电压控制电 机正转，负电压控制电机反转，电压值的大小决定电机输出的转矩。电机的转速与转角由上 位机控制。 什么是电子齿轮比？ 脉冲当量： 数控装置每变化一个最小数字单位时，要求相应的机械装置有一个设定的长度或角度的 相应变化，称为脉冲当量。 当机械装置的传动比不能满足数控装置脉冲当量的要求时，用电子齿轮比，来配合数控 装置与机械传动比之间的关系，满足数控装置所需要的脉冲当量。它起到了一个输入与输出 变比的作用。电子齿轮比仅在位置控制中起作用。 电子齿轮比数值设置过大，会降低伺服电机的运行状态。 伺服驱动器速度环、位置环参数调整的原则是什么？ 伺服电机使用效果如何，除了与电机和驱动器的性能有关外，驱动器参数的调整也是一 个十分关键的因素。 伺服驱动器主要的性能参数调整有三个：速度环比例增益、速度环积分时间常数、位置 环比例增益。 速度环比例增益、积分时间常数仅对电机在运行时（有速度）起作用。速度环比例增益 的大小，影响电机速度的响应快慢，速度环积分时间常数的大小，影响电机稳态速度误差的 大小及速度环系统的稳定性。当伺服电机带上实际负荷时，由于实际负载转矩和负载惯量与 缺省参数值设置时并不相符，速度环的带宽会变窄，如果此时的速度环带宽满足需求，没有 发生电机速度爬行或振荡等现象，可以不调整速度环的比例增益及积分时间常数。如果实际 负荷使电机工作不稳定，发生爬行或振荡现象，或者现有的速度环带宽不理想，则需要对速 度环的比例增益、积分时间常数进行调整。 速度环参数调整的原则：是保证速度环系统稳定（不振荡）的前提下，允许超调并只 有一个超调量不大的波头，使速度环响应最快，并且系统稳定工作。 速度环积分时间常数调整的原则：为了保证系统稳定的工作，应该调整速度环积分时 间常数。调整的原则是，负载惯量折算到电机轴上的值与电机转子惯量的倍数越大，速度环 积分时间常数的值应增加越大。 速度环积分时间常数的倒数为积分增益。速度环积分时间常数增大，将导至速度环响应 变慢。增大速度环比例增益，可在保证系统稳定的前提下，达到较快的响应速度。 速度环积分时间常数的提高，需相应的提高速度环比例增益，以提高速度环的响应时间。 这二个参数的调整，是一个反复的过程，需要对负载准确的认识与经验。 速度环比例增益提高的上限是，系统临界振荡点以下。简单的是，提高速度环的比 例增益，直至系统发生振荡，然后再降低一点速度环的比例增益，即为刚度较好速度环比例 增益。 综上，在系统能稳定工作的前提下，较大的速度环比例增益和较小的速度环时间常数， 可以获得较好的速度响应。较大的速度环比例增益和过小的速度环时间常数，较容量发生系 统振荡，工作不稳定；较小的速度环比例增益和过大的速度环时间常数，电机速度响应低， 电机运行易出现爬行状态。 位置环比例增益仅在驱动器工作在位置方式时有效。当伺服电机停止运行时，增加位置 环比例增益，能提高伺服电机的锁定刚度。当伺服电机在位置环下运行时，增大与减小位置 环比例增益时，位置滞后量将随之变化。 位置环比例增益调整的原则是：在保证位置环系统稳定工作，位置不超差（过冲）的 前提下，增大位置环比例增益，以减小位置滞后量。简单的方法是，提高位置环的比例增益， 直至系统发生位置超差（过冲），然后再降低一点位置环的比例增益，即为刚度较好位置环 比例增益。 速度环比例增益和积分时间常数采用缺省值可以满足需要时，调整位置环比例增益，可 以减小位置滞后量，提高位置跟随特性。建议调整位置环比例增益。 多轴同时进行插补运算时，各轴的位置比例增益值应调整为一样。