當(dāng)需要高精度和快速定位時(shí)使用伺服。如果簡(jiǎn)單的剛度和慣性比調(diào)整不能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)要求，如何調(diào)整伺服增益？在三環(huán)控制的本質(zhì)中，伺服控制，三環(huán)帶寬連接，增益參數(shù)調(diào)整過(guò)程，每個(gè)增益參數(shù)的原理及其對(duì)伺服的影響，介紹了伺服增益調(diào)整的原理和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。作品和常用的過(guò)濾器。。

伺服驅(qū)動(dòng)器由三個(gè)回路組成：電流控制回路，速度控制回路和位置控制回路。內(nèi)層的帶寬必須大于外層的帶寬。否則，整個(gè)控制系統(tǒng)將變得不穩(wěn)定。它會(huì)引起系統(tǒng)振動(dòng)。因此，以上三個(gè)循環(huán)的帶寬連接為：電流環(huán)帶寬速度環(huán)帶寬位置環(huán)帶寬位置和速度帶寬的選擇是否合適取決于機(jī)器的剛度和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。

對(duì)于典型應(yīng)用，調(diào)整慣性比和剛度可以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)的響應(yīng)和位置要求。如果調(diào)整慣性比和剛度，仍然不能達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用要求，則需要對(duì)位置環(huán)和速度環(huán)的參數(shù)進(jìn)行逐一微調(diào)，但應(yīng)注意。如果一個(gè)參數(shù)更改，則另一個(gè)參數(shù)也是必需的。

從頭開(kāi)始調(diào)整。請(qǐng)勿對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行重大更改。伺服驅(qū)動(dòng)器有三個(gè)主要的性能參數(shù)調(diào)整：

1.速度環(huán)份額增益；

2.速度環(huán)積分時(shí)刻常數(shù);

3.位置環(huán)份額增益。僅當(dāng)電動(dòng)機(jī)以速度運(yùn)行時(shí)，速度環(huán)共享增益和積分時(shí)間常數(shù)才起作用。速度環(huán)共享增益的大小會(huì)影響電動(dòng)機(jī)速度的速度，速度環(huán)的積分時(shí)間常數(shù)的大小會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)速度誤差的大小和速度環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)實(shí)際負(fù)載施加到伺服電機(jī)上時(shí)，速度環(huán)的帶寬會(huì)變窄，因?yàn)閷?shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩和負(fù)載慣量與默認(rèn)參數(shù)設(shè)置不匹配。如果當(dāng)前速度環(huán)的帶寬滿(mǎn)足要求，不會(huì)發(fā)生電機(jī)速度蠕變或發(fā)生振動(dòng)等現(xiàn)象，則無(wú)法調(diào)整速度環(huán)的共享增益和積分時(shí)間常數(shù)。

如果電動(dòng)機(jī)由于實(shí)際負(fù)載，蠕變或振動(dòng)而運(yùn)行不穩(wěn)定，或者現(xiàn)有的速度環(huán)帶寬不理想，則必須調(diào)整速度環(huán)的共享增益和積分時(shí)間常數(shù)。在伺服的調(diào)試和開(kāi)發(fā)中，通常在軸振動(dòng)且加工表面不光滑時(shí)調(diào)整這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)，調(diào)整到特定的響應(yīng)速度，然后改變加工效果。位置環(huán)共享增益僅在驅(qū)動(dòng)器以位置方式運(yùn)行時(shí)才有用。當(dāng)伺服電動(dòng)機(jī)停止工作時(shí)，增加位置環(huán)共享增益可以提高伺服電動(dòng)機(jī)的鎖定剛度。當(dāng)伺服電機(jī)在位置環(huán)下運(yùn)行時(shí)，增大和減小位置環(huán)共享增益將相應(yīng)地改變位置延遲。

調(diào)整位置環(huán)增益時(shí)，必須同步插補(bǔ)軸，并且啟動(dòng)延遲是直接確定插補(bǔ)狀態(tài)的跟蹤誤差。我通常會(huì)調(diào)整該參數(shù)，以在軸響應(yīng)太快而無(wú)法增加位置環(huán)的增益時(shí)，減小對(duì)機(jī)床的影響，然后完成軸運(yùn)動(dòng)的換向。這兩個(gè)參數(shù)與加速度不同，軸加速度是從高速到低速的過(guò)程時(shí)間，反之亦然。速度環(huán)中的增益改變了電動(dòng)機(jī)的剛度，而位置環(huán)中的增益改變了軸的以下特性。位置控制的增益調(diào)整過(guò)程如下。

4.設(shè)置適當(dāng)?shù)膽T性矩比。

5.將速度環(huán)的積分時(shí)間常數(shù)設(shè)置為較大的值。

6.如果機(jī)器振動(dòng)，請(qǐng)?jiān)黾铀俣拳h(huán)增益并稍加調(diào)整。

7.減小速度環(huán)的積分時(shí)間常數(shù)。如果機(jī)器振動(dòng)，請(qǐng)稍作調(diào)整。

8.如果機(jī)器振動(dòng)，請(qǐng)?jiān)黾游恢铆h(huán)增益并稍加調(diào)整。

9.如果由于機(jī)械系統(tǒng)的共振而無(wú)法增加增益，并且無(wú)法獲得所需的伺服應(yīng)用要求，則可以調(diào)節(jié)扭矩低通濾波器或陷波濾波器以抑制機(jī)械系統(tǒng)的共振。然后，您可以從頭開(kāi)始操作上述過(guò)程以提高伺服性能。我們建議首先使用扭矩低通濾波器。如果扭矩低通濾波器無(wú)法正常工作，請(qǐng)考慮使用陷波濾波器。

10.如果需要較短的定位時(shí)間和較小的定位誤差，則可以適當(dāng)添加速度前饋。這意味著您可以增加速度前饋增益，但不應(yīng)超過(guò)80％。速度控制的增益調(diào)整進(jìn)程如下：

11.設(shè)置適當(dāng)?shù)膽T性矩比。

12.將速度環(huán)的積分時(shí)間常數(shù)設(shè)置為較大的值。

13.如果機(jī)器振動(dòng)，請(qǐng)?jiān)黾铀俣拳h(huán)增益并稍加調(diào)整。

14.減小速度環(huán)的積分時(shí)間常數(shù)。如果機(jī)器振動(dòng)，請(qǐng)稍作調(diào)整。

15.如果由于機(jī)械系統(tǒng)的共振而無(wú)法增加增益，并且無(wú)法獲得所需的伺服應(yīng)用要求，則可以調(diào)節(jié)扭矩低通濾波器或陷波濾波器以抑制機(jī)械系統(tǒng)的共振。然后從頭開(kāi)始執(zhí)行上述過(guò)程以提高伺服性能。我們建議首先使用扭矩低通濾波器。如果扭矩低通濾波器無(wú)法正常工作，請(qǐng)考慮使用陷波濾波器。

速度環(huán)增益：速度環(huán)增益直接確定速度環(huán)的響應(yīng)帶寬。如果機(jī)械系統(tǒng)中沒(méi)有共振或噪聲，則增加速度環(huán)增益會(huì)增加速度響應(yīng)并改善對(duì)速度的跟隨性。但是，速度環(huán)增益太大會(huì)引起機(jī)械共振。速度環(huán)路帶寬（Hz）=（1 +。

G）/（1 + JL/JM）*速度環(huán)路增益（Hz）而：G是慣性矩的比率，JL是轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)軸的負(fù)載的慣性矩，JM是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性矩。設(shè)定值G=JL/JM時(shí)，速度環(huán)增益為速度環(huán)帶寬。速度環(huán)積分時(shí)刻常數(shù)：速度環(huán)的整體校正數(shù)可以有效地消除速度的穩(wěn)態(tài)誤差并快速響應(yīng)微妙的速度變化。如果機(jī)器系統(tǒng)沒(méi)有諧振或噪聲，則降低速度環(huán)中的整體校正的數(shù)量可以增加系統(tǒng)的剛性并降低正常狀態(tài)誤差。如果負(fù)載慣量大或機(jī)器系統(tǒng)上有共振元件，則必須增加速度循環(huán)中積分校正的數(shù)量并降低積分的影響。

否則，機(jī)器系統(tǒng)易于共振。如果慣性參數(shù)G設(shè)置為JL/JM，則速度環(huán)積分時(shí)間常量如下。速度環(huán)積分校正（MS）=4000 /（2 * PI *速度環(huán)增益（Hz））同時(shí)：PI是PI。位置環(huán)增益：位置環(huán)的增益確定位置循環(huán)的響應(yīng)速度。

如果機(jī)器系統(tǒng)沒(méi)有諧振或噪音，則添加位置環(huán)路增益以減小位置跟蹤誤差并降低定位時(shí)間。但太大的位置環(huán)路增益可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)器系統(tǒng)振動(dòng)或適合套裝的位置。位置循環(huán)的帶寬不能大于速度循環(huán)的帶寬，如下所示：位置環(huán)帶寬（Hz）=速度環(huán)帶寬（Hz）/4如果將慣性參數(shù)g設(shè)置為JL/JM，則可以計(jì)算位置循環(huán)增益。位置環(huán)增益（1/s）=2 * pi *速度環(huán)增益（Hz）/4轉(zhuǎn)矩低通濾波器：低通濾波器在高頻衰減中可以?xún)?yōu)異，并且可以更好地抑制高頻振動(dòng)和噪聲，但不會(huì)影響執(zhí)行和低頻共振。

例如，如果在將螺釘連接到負(fù)載時(shí)添加剛性，則可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)并增加系統(tǒng)的響應(yīng)，并且如果增加到一定級(jí)別，則會(huì)發(fā)生高頻諧振和電流振動(dòng)。扭矩低通過(guò)過(guò)濾器具有更好的效果。設(shè)置值越小，系統(tǒng)的響應(yīng)控制越好，但是受機(jī)械條件的限制。設(shè)定值越大，可以抑制高頻共振，但是如果設(shè)定值太大，則響應(yīng)帶寬和相位裕度形成系統(tǒng)會(huì)減小并形成振動(dòng)。

陷波器：伺服驅(qū)動(dòng)器中有兩個(gè)陷阱，可以同時(shí)使用它們來(lái)抑制兩個(gè)不同頻率的共振。可以通過(guò)觀察電流波形來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的諧振頻率。陷波濾波器知道諧振頻率后，可以直接消除諧振現(xiàn)象。如果諧振頻率不確定，則可以逐漸降低陷波濾波器的頻率設(shè)置。

直到最小電流振蕩的頻率設(shè)定值都是最佳值。如果諧振頻率隨時(shí)間或其他因素而偏移并且偏移范圍較大，則陷波濾波器將無(wú)法應(yīng)用。陷波濾波器不僅包括頻率參數(shù)，還包括陷波濾波器的深度和品質(zhì)因數(shù)。陷波越深，越能抑制機(jī)械共振，但是在某些情況下，相位滯后會(huì)增加，進(jìn)而會(huì)增加系統(tǒng)的振動(dòng)。阱的寬度越寬，品質(zhì)因數(shù)越小，機(jī)械共振越小，但會(huì)產(chǎn)生較大的相移區(qū)域，有時(shí)會(huì)增加系統(tǒng)的振動(dòng)。

實(shí)際上，經(jīng)常使用[rigid]一詞，因此您可以根據(jù)自己的機(jī)器剛度調(diào)整經(jīng)驗(yàn)將其調(diào)整為:的適當(dāng)值。如果設(shè)備匹配，請(qǐng)盡可能增加剛度，如果設(shè)備振動(dòng)，請(qǐng)降低剛度。