松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1松下伺服馬達(dá)松下伺服馬達(dá)(md)增益調(diào)試增益調(diào)試第一頁，共40頁。2第2頁/共40頁第二頁，共40頁。3前言前言 伺服馬達(dá)伺服馬達(dá)(md)(md)介紹介紹定義：伺服馬達(dá)（servo motor ）是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服馬達(dá)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓(diny)信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服馬達(dá)伺服馬達(dá)(md)(md)動力線動力線編碼器線編碼器線工作原理：伺服系統(tǒng)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1

2、個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，因為，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到0.001mm。直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡單，啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)不方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。第3頁/共40頁第三頁，共40頁。4前言前言(qin yn)

3、 (qin yn) 伺服馬達(dá)優(yōu)缺點伺服馬達(dá)優(yōu)缺點首先我們來看一下伺服馬達(dá)和其他電機(jī)(如步進(jìn)電機(jī))相比到底有什么優(yōu)點：精度：實現(xiàn)了位置(wi zhi)，速度和力矩的閉環(huán)控制；克服了步進(jìn)電機(jī)失步的問題；轉(zhuǎn)速：高速性能好，一般額定轉(zhuǎn)速能達(dá)到20003000轉(zhuǎn)； 適應(yīng)性：抗過載能力強(qiáng)，能承受三倍于額定轉(zhuǎn)矩的負(fù)載，對有瞬間負(fù)載波動和要求快速起動的場合特別適用； 穩(wěn)定：低速運(yùn)行平穩(wěn)，低速運(yùn)行時不會產(chǎn)生類似于步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)運(yùn)行現(xiàn)象。適用于有高速響應(yīng)要求的場合； 及時性：電機(jī)加減速的動態(tài)相應(yīng)時間短，一般在幾十毫秒之內(nèi)； 舒適性：發(fā)熱和噪音明顯降低。簡單點說就是：我們平?？吹降哪欠N普通的電機(jī)，斷電后它還會因為自

4、身的慣性再轉(zhuǎn)一會兒，然后停下。而伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)是說停就停，說走就走，反應(yīng)極快。但步進(jìn)電機(jī)存在失步現(xiàn)象。 但伺服馬達(dá)成本較高，都需要伺服控制器去驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)動，在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來做執(zhí)行電動機(jī)。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。 第4頁/共40頁第四頁，共40頁。5前言前言(qin yn) (qin yn) 伺服馬達(dá)伺服馬達(dá)應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域伺服馬達(dá)應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，基本上只要(zhyo)是有動力源的，而且對精度有要求的一般都可能涉及到伺服馬達(dá)。如機(jī)床、印刷設(shè)備、包裝設(shè)備、紡織設(shè)備、激光加工設(shè)備、機(jī)器人、自動化生產(chǎn)線等對工

5、藝精度、加工效率和工作可靠性等要求相對較高的設(shè)備。汽車行業(yè)汽車行業(yè)手機(jī)手機(jī)(shu (shu j)j)行業(yè)行業(yè)醫(yī)療行業(yè)醫(yī)療行業(yè)食品行業(yè)食品行業(yè)建筑行業(yè)建筑行業(yè)服裝行業(yè)服裝行業(yè)第5頁/共40頁第五頁，共40頁。6前言前言(qin yn) (qin yn) 常用一些伺服馬常用一些伺服馬達(dá)達(dá)目前國內(nèi)一般比較通用的伺服電機(jī)無非(wfi)是日產(chǎn)與臺產(chǎn)及國產(chǎn)的伺服馬達(dá)日產(chǎn)：松下、三菱、安川、富士、三洋等。 臺產(chǎn)：臺達(dá)、東元國產(chǎn)：匯川等日產(chǎn)日產(chǎn)松下松下(sn (sn xi)xi)三菱三菱富士富士安川安川三洋三洋臺達(dá)臺達(dá)東元東元臺臺產(chǎn)產(chǎn)國國產(chǎn)產(chǎn)匯川匯川第6頁/共40頁第六頁，共40頁。7第7頁/共40頁第七頁

6、，共40頁。8一、伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法一、伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法(fngf)(fngf)一、伺服驅(qū)動器的參數(shù)調(diào)整理論基礎(chǔ)一、伺服驅(qū)動器的參數(shù)調(diào)整理論基礎(chǔ) 伺服驅(qū)動器包括三個反饋環(huán)節(jié)：位置環(huán)、速度環(huán)以及電流環(huán)。最內(nèi)環(huán)（伺服驅(qū)動器包括三個反饋環(huán)節(jié)：位置環(huán)、速度環(huán)以及電流環(huán)。最內(nèi)環(huán)（電流環(huán)）的反應(yīng)速度最快，中間環(huán)節(jié)（速度環(huán)）的反應(yīng)速度必須高于最外電流環(huán)）的反應(yīng)速度最快，中間環(huán)節(jié)（速度環(huán)）的反應(yīng)速度必須高于最外環(huán)（位置環(huán)）。如果不遵守此原則，將會造成電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的震動或反應(yīng)不良環(huán)（位置環(huán)）。如果不遵守此原則，將會造成電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的震動或反應(yīng)不良。伺服驅(qū)動器的設(shè)計可盡量確保電流環(huán)具備良好的反應(yīng)性能，故用戶只需

7、。伺服驅(qū)動器的設(shè)計可盡量確保電流環(huán)具備良好的反應(yīng)性能，故用戶只需調(diào)整位置環(huán)與速度環(huán)的增益即可。調(diào)整位置環(huán)與速度環(huán)的增益即可。 通常來說，要求位置環(huán)的反應(yīng)不能快于速度環(huán)的反應(yīng)。因此，若要增加通常來說，要求位置環(huán)的反應(yīng)不能快于速度環(huán)的反應(yīng)。因此，若要增加位置環(huán)的增益，必須先增加速度環(huán)的增益。如果只增加位置環(huán)的增益，電位置環(huán)的增益，必須先增加速度環(huán)的增益。如果只增加位置環(huán)的增益，電機(jī)很可能產(chǎn)生震動，從而將會造成速度指令及定位機(jī)很可能產(chǎn)生震動，從而將會造成速度指令及定位(dngwi)(dngwi)時間的增加時間的增加，而非期望的減少。，而非期望的減少。 如果位置環(huán)反應(yīng)比速度環(huán)反應(yīng)還快，由于速度環(huán)反應(yīng)相

8、對較慢，速度環(huán)如果位置環(huán)反應(yīng)比速度環(huán)反應(yīng)還快，由于速度環(huán)反應(yīng)相對較慢，速度環(huán)的輸出變化無法跟上位置環(huán)輸出的速度指令的變化，因此就無法達(dá)到平滑的輸出變化無法跟上位置環(huán)輸出的速度指令的變化，因此就無法達(dá)到平滑的線性加速或減速。而且，位置環(huán)會繼續(xù)累計脈沖偏差，從而增加速度指的線性加速或減速。而且，位置環(huán)會繼續(xù)累計脈沖偏差，從而增加速度指令。這樣，電機(jī)速度會超過給定值，然后位置環(huán)會嘗試減少速度指令輸出令。這樣，電機(jī)速度會超過給定值，然后位置環(huán)會嘗試減少速度指令輸出量，這樣又會導(dǎo)致速度環(huán)反應(yīng)會變得很差，電機(jī)將趕不上速度指令。整個量，這樣又會導(dǎo)致速度環(huán)反應(yīng)會變得很差，電機(jī)將趕不上速度指令。整個速度會振動。

9、如果發(fā)生這種情形，就必須減少位置環(huán)增益，或增加速度環(huán)速度會振動。如果發(fā)生這種情形，就必須減少位置環(huán)增益，或增加速度環(huán)增益，以防止速度指令振動。增益，以防止速度指令振動。 位置環(huán)增益不可超過機(jī)械系統(tǒng)的自然頻率，否則會產(chǎn)生較大的振蕩。位置環(huán)增益不可超過機(jī)械系統(tǒng)的自然頻率，否則會產(chǎn)生較大的振蕩。 當(dāng)整個系統(tǒng)需要很快的反應(yīng)時，僅僅確保采用的伺服系統(tǒng)（控制器、伺當(dāng)整個系統(tǒng)需要很快的反應(yīng)時，僅僅確保采用的伺服系統(tǒng)（控制器、伺服驅(qū)動器、電機(jī)以及編碼器）的快速反應(yīng)是不夠的，還必須要確保其控制服驅(qū)動器、電機(jī)以及編碼器）的快速反應(yīng)是不夠的，還必須要確保其控制的機(jī)械系統(tǒng)也具有較高的剛性的機(jī)械系統(tǒng)也具有較高的剛性,

10、,這樣才能使得整個系統(tǒng)具有較好的剛性。這樣才能使得整個系統(tǒng)具有較好的剛性。 第8頁/共40頁第八頁，共40頁。9一、伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法一、伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法(fngf)(fngf)二、伺服驅(qū)動器關(guān)鍵參數(shù)的調(diào)整原則二、伺服驅(qū)動器關(guān)鍵參數(shù)的調(diào)整原則速度環(huán)增益（速度環(huán)增益（KVPKVP） 主要用來決定速度環(huán)的反應(yīng)速度。在機(jī)械系統(tǒng)不震動的前提下，參數(shù)設(shè)定的值愈大，主要用來決定速度環(huán)的反應(yīng)速度。在機(jī)械系統(tǒng)不震動的前提下，參數(shù)設(shè)定的值愈大，反應(yīng)速度就會增加。在確保負(fù)載慣量比的設(shè)定值處于允許范圍的條件下，速度環(huán)的增益設(shè)反應(yīng)速度就會增加。在確保負(fù)載慣量比的設(shè)定值處于允許范圍的條件下，速度環(huán)的增益設(shè)置就

11、可以達(dá)到設(shè)計時允許的數(shù)值范圍，從而確保速度環(huán)的快速反應(yīng)。置就可以達(dá)到設(shè)計時允許的數(shù)值范圍，從而確保速度環(huán)的快速反應(yīng)。 增大速度環(huán)的比例增益，則能降低轉(zhuǎn)速脈動的變化量，提高伺服驅(qū)動系統(tǒng)的硬度，保增大速度環(huán)的比例增益，則能降低轉(zhuǎn)速脈動的變化量，提高伺服驅(qū)動系統(tǒng)的硬度，保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)運(yùn)行時的性能。但是在實際系統(tǒng)中，速度環(huán)比例增益不能過大，否則將證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)運(yùn)行時的性能。但是在實際系統(tǒng)中，速度環(huán)比例增益不能過大，否則將引起引起(ynq)(ynq)整個伺服驅(qū)動系統(tǒng)振蕩。整個伺服驅(qū)動系統(tǒng)振蕩。速度環(huán)積分時間常數(shù)（速度環(huán)積分時間常數(shù)（KVIKVI） 速度環(huán)的積分作用可以減小電機(jī)速度的脈動速度環(huán)的積分

12、作用可以減小電機(jī)速度的脈動, ,但積分作用也會延遲伺服驅(qū)動器的反應(yīng)。但積分作用也會延遲伺服驅(qū)動器的反應(yīng)。速度環(huán)積分對速度跟蹤位置指令的影響不是很大，但過大的速度環(huán)積分時間會延遲速度環(huán)速度環(huán)積分對速度跟蹤位置指令的影響不是很大，但過大的速度環(huán)積分時間會延遲速度環(huán)的反應(yīng)時間。因此，時間常數(shù)增加時，驅(qū)動器的反應(yīng)時間變慢，從而所需的定位時間就愈的反應(yīng)時間。因此，時間常數(shù)增加時，驅(qū)動器的反應(yīng)時間變慢，從而所需的定位時間就愈長。長。 當(dāng)負(fù)載慣量很大，或者機(jī)械系統(tǒng)很可能出現(xiàn)震動時，必須增大速度環(huán)積分時間常數(shù)，當(dāng)負(fù)載慣量很大，或者機(jī)械系統(tǒng)很可能出現(xiàn)震動時，必須增大速度環(huán)積分時間常數(shù)，否則機(jī)械系統(tǒng)將很可能出現(xiàn)震

13、動。設(shè)置時可參考如下進(jìn)行：否則機(jī)械系統(tǒng)將很可能出現(xiàn)震動。設(shè)置時可參考如下進(jìn)行： Ti: Ti:積分積分時間參數(shù)時間參數(shù)ss Kv: Kv:速度速度環(huán)增益環(huán)增益 HZ HZ 第9頁/共40頁第九頁，共40頁。10一、伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法一、伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法(fngf)(fngf)速度環(huán)參數(shù)調(diào)節(jié)與負(fù)載慣量的關(guān)系 當(dāng)負(fù)載對象的轉(zhuǎn)動慣量與電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量之比增大以及負(fù)載的摩擦轉(zhuǎn)矩增大時，宜增大速度環(huán)比例增益和積分時間常數(shù)，以滿足運(yùn)行穩(wěn)定性的要求。當(dāng)負(fù)載對象的轉(zhuǎn)動慣量與電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量之比減小以及負(fù)載的摩擦轉(zhuǎn)矩減小時，宜減小速度環(huán)比例增益和積分時間常數(shù)，保證低速運(yùn)行時的速度控制精度。位置環(huán)增益(

14、KPP) 位置環(huán)增益是交流伺服系統(tǒng)的基本指標(biāo)之一，它與伺服電機(jī)以及機(jī)械負(fù)載有著密切的聯(lián)系。通常伺服系統(tǒng)的位置環(huán)增益越高，電機(jī)速度對于位置指令響應(yīng)的延時減少，位置跟蹤誤差愈小，定位所需時間越短，但要求對應(yīng)的機(jī)械系統(tǒng)的剛性與自然頻率也必須很高。而且當(dāng)輸入的位置量突變時，其輸出變化劇烈，機(jī)械負(fù)載要承受較大的沖擊。此時，驅(qū)動器必須進(jìn)行升降速處理或通過上位機(jī)用編程措施來緩沖這種變化。當(dāng)伺服系統(tǒng)位置環(huán)增益相對較小時，調(diào)整起來比較方便，因為位置環(huán)增益小，伺服系統(tǒng)容易穩(wěn)定，對大負(fù)載對象，調(diào)整要簡單些。同時，低位置環(huán)增益的伺服系統(tǒng)頻帶較窄，對噪音不敏感。因此，作為伺服進(jìn)給用時，位置的微觀變化小，但低位置環(huán)增益的

15、伺服系統(tǒng)位置跟蹤誤差較大，進(jìn)行輪廓加工時，會在軌跡上形成加工誤差。轉(zhuǎn)矩指令濾波(lb)時間常數(shù) 機(jī)械系統(tǒng)在某些情況下可能會出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩共振現(xiàn)象，產(chǎn)生尖銳的振動噪音。通過增加轉(zhuǎn)矩指令濾波(lb)時間常數(shù)可減弱或停止此振動噪音。但是此參數(shù)與積分時間常數(shù)一樣，都會對系統(tǒng)反應(yīng)造成延遲。因此，不可將此參數(shù)的值設(shè)得太大第10頁/共40頁第十頁，共40頁。11第11頁/共40頁第十一頁，共40頁。12二、松下伺服參數(shù)二、松下伺服參數(shù)(cnsh)(cnsh)自整定調(diào)自整定調(diào)試試一、簡述：一、簡述： 因松下在目前市場比較常用，而且公司用的也比較多，所以主要以松下的增益調(diào)因松下在目前市場比較常用，而且公司用的也比較多

16、，所以主要以松下的增益調(diào)試來進(jìn)行舉例說明。試來進(jìn)行舉例說明。二、參數(shù)調(diào)試的目的：二、參數(shù)調(diào)試的目的： 對于來自上位系統(tǒng)的指令，驅(qū)動器需盡可能無延遲且精準(zhǔn)的按指令要求驅(qū)動馬達(dá)對于來自上位系統(tǒng)的指令，驅(qū)動器需盡可能無延遲且精準(zhǔn)的按指令要求驅(qū)動馬達(dá)。為使馬達(dá)動作更接近指令、最大限度的發(fā)揮機(jī)械性能，從而進(jìn)行馬達(dá)的增益調(diào)整。為使馬達(dá)動作更接近指令、最大限度的發(fā)揮機(jī)械性能，從而進(jìn)行馬達(dá)的增益調(diào)整。 舉例看圖說明一下增益的重要性，如下圖所示，當(dāng)位置增益設(shè)置值較低時，實際速度舉例看圖說明一下增益的重要性，如下圖所示，當(dāng)位置增益設(shè)置值較低時，實際速度會比較軟和指令速度存在較大的偏差；當(dāng)速度增益設(shè)置值較大時實際速

17、度可以達(dá)到指會比較軟和指令速度存在較大的偏差；當(dāng)速度增益設(shè)置值較大時實際速度可以達(dá)到指令速度，但是存在時間的偏差，但要加上前饋的設(shè)定，實際速度和指令速度基本接近令速度，但是存在時間的偏差，但要加上前饋的設(shè)定，實際速度和指令速度基本接近重合。極大的降低了運(yùn)動重合。極大的降低了運(yùn)動(yndng)(yndng)過程中的誤差。過程中的誤差。 滾珠絲桿馬達(dá)滾珠絲桿馬達(dá)(md)(md)波形曲波形曲線線第12頁/共40頁第十二頁，共40頁。13二、松下伺服參數(shù)二、松下伺服參數(shù)(cnsh)(cnsh)自整定調(diào)自整定調(diào)試試下圖是參數(shù)(cnsh)調(diào)試流程圖： 馬達(dá)調(diào)試參數(shù)馬達(dá)調(diào)試參數(shù)(cnsh)(cnsh)流流程

18、框圖程框圖第13頁/共40頁第十三頁，共40頁。14二、松下二、松下(sn xi)(sn xi)伺服參數(shù)自整定伺服參數(shù)自整定調(diào)試調(diào)試三、實時自動增益調(diào)整三、實時自動增益調(diào)整概要概要(giyo)(giyo) 實時推斷機(jī)器的負(fù)載特性，并從該結(jié)果自動進(jìn)行對應(yīng)剛性參數(shù)的基本增益設(shè)定和摩實時推斷機(jī)器的負(fù)載特性，并從該結(jié)果自動進(jìn)行對應(yīng)剛性參數(shù)的基本增益設(shè)定和摩擦補(bǔ)償。擦補(bǔ)償。 注意事項 在一些條件下，實時自動增益可能無法正常動作，這種情況，請變更負(fù)載條件、動作模式或進(jìn)行手動增益調(diào)整。下述條件是阻礙實時自動增益動作調(diào)整的條件。負(fù)載慣量：比旋轉(zhuǎn)慣量小或大時（3倍以下或20倍以上），負(fù)載變量變化快；負(fù)載：機(jī)械剛

19、性極低時或者存在游隙等非線型性特性時；動作模式：速度不足100r/min和連續(xù)低速使用時 加減速在1s 2000r/min以下的和緩狀態(tài)加減速扭矩小于偏加重、粘性(zhn xn)摩擦扭矩時IV.速度為100r/min以上，加減速在1s 2000r/min以上的條件不能持續(xù)50ms時第14頁/共40頁第十四頁，共40頁。15二、松下伺服參數(shù)二、松下伺服參數(shù)(cnsh)(cnsh)自整定調(diào)自整定調(diào)試試用松下伺服調(diào)試軟件PANATERM自整定的步驟和方法打開(d ki)伺服調(diào)試軟件PANATERM ver6.0進(jìn)入界面，通過USB與驅(qū)動器連接 第15頁/共40頁第十五頁，共40頁。16二、松下二、松

20、下(sn xi)(sn xi)伺服參數(shù)自整定伺服參數(shù)自整定調(diào)試調(diào)試2.通過USB與驅(qū)動器連接，點擊(din j)OK進(jìn)入選擇驅(qū)動器和電機(jī)的型號界面3. 第16頁/共40頁第十六頁，共40頁。17二、松下二、松下(sn xi)(sn xi)伺服參數(shù)自整定伺服參數(shù)自整定調(diào)試調(diào)試3.選擇完成型號(xngho)后進(jìn)入界面點擊右上角適合增益進(jìn)入自動增益調(diào)試界面4. 適合適合(shh)(shh)增益按鈕增益按鈕第17頁/共40頁第十七頁，共40頁。18二、松下二、松下(sn xi)(sn xi)伺服參數(shù)自整定伺服參數(shù)自整定調(diào)試調(diào)試4.設(shè)定參數(shù)：點擊(din j)“其他設(shè)定”根據(jù)實際負(fù)載設(shè)定一個起始調(diào)試參數(shù)

21、，點擊(din j)下一步5. 其他其他(qt)(qt)設(shè)定按鈕設(shè)定按鈕第18頁/共40頁第十八頁，共40頁。19二、松下二、松下(sn xi)(sn xi)伺服參數(shù)自整定伺服參數(shù)自整定調(diào)試調(diào)試5.進(jìn)入驅(qū)動模式選擇(xunz)界面，這時需要對馬達(dá)進(jìn)行試運(yùn)行，讓馬達(dá)進(jìn)行自動動作6. 試運(yùn)行試運(yùn)行按鈕按鈕第19頁/共40頁第十九頁，共40頁。20二、松下伺服參數(shù)二、松下伺服參數(shù)(cnsh)(cnsh)自整定調(diào)自整定調(diào)試試6.打開試運(yùn)行界面，進(jìn)行調(diào)節(jié)先打開伺服，把自動設(shè)定取消，把過速度等級等級設(shè)定和過載等級設(shè)定設(shè)置為0，這樣可以避免馬達(dá)的報警，再把伺服開啟按鈕打開，是伺服處于勵磁狀態(tài)(zhungti

22、),點擊JOG按鈕，左右運(yùn)動馬達(dá)使MAX和MIN都有數(shù)值，MAX和MIN絕對值相加盡量大一些（10000+），對馬達(dá)參數(shù)調(diào)試更準(zhǔn)確一些，點擊試運(yùn)轉(zhuǎn)按鈕。7. 伺服開啟伺服開啟(kiq)(kiq)兩個按鈕兩個按鈕JOGJOG按鈕按鈕運(yùn)動最大脈沖和最小脈沖運(yùn)動最大脈沖和最小脈沖試運(yùn)轉(zhuǎn)試運(yùn)轉(zhuǎn)按鈕按鈕第20頁/共40頁第二十頁，共40頁。二、松下二、松下(sn xi)(sn xi)伺服參數(shù)自整定伺服參數(shù)自整定調(diào)試調(diào)試7.進(jìn)入試運(yùn)轉(zhuǎn)畫面設(shè)置(shzh)速度，加減速時間還有移動量等參數(shù)，勾選連續(xù)STEP，點擊STEP按鈕下方，正負(fù)按鈕，使馬達(dá)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，這時再返回適合增益畫面。運(yùn)行運(yùn)行(ynxng)(ynx

23、ng)參參數(shù)設(shè)置數(shù)設(shè)置馬達(dá)連續(xù)運(yùn)行馬達(dá)連續(xù)運(yùn)行第21頁/共40頁第二十一頁，共40頁。二、松下二、松下(sn xi)(sn xi)伺服參數(shù)自整定伺服參數(shù)自整定調(diào)試調(diào)試8.進(jìn)此時適合增益(zngy)畫面顯示適合增益(zngy)準(zhǔn)備完成，這時點擊下一步。顯示適合顯示適合(shh)(shh)增益增益準(zhǔn)備完成準(zhǔn)備完成第22頁/共40頁第二十二頁，共40頁。二、松下二、松下(sn xi)(sn xi)伺服參數(shù)自整定伺服參數(shù)自整定調(diào)試調(diào)試9.進(jìn)點擊執(zhí)行適合增益(zngy)，這時馬達(dá)就會自動調(diào)整馬達(dá)的增益(zngy)參數(shù)。第23頁/共40頁第二十三頁，共40頁。二、松下二、松下(sn xi)(sn xi)伺

24、服參數(shù)自整定伺服參數(shù)自整定調(diào)試調(diào)試10.進(jìn)當(dāng)彈出測試完成對話框時，代表增益已經(jīng)自整定完成，確定(qudng)后點擊下一步第24頁/共40頁第二十四頁，共40頁。二、松下伺服參數(shù)二、松下伺服參數(shù)(cnsh)(cnsh)自整定調(diào)自整定調(diào)試試松下伺服剛性調(diào)節(jié)（Pr0.03）松下伺服可以設(shè)置剛性，調(diào)節(jié)剛性可自動(zdng)調(diào)節(jié)增益的參數(shù)，下表表示A5調(diào)節(jié)剛性所對應(yīng)的增益。剛性第一增益第二增益Pr1.00Pr1.01Pr1.02Pr1.04Pr1.05Pr1.06Pr1.07Pr1.09位置環(huán)增益0.1/s速度環(huán)增益0.1/s速度環(huán)積分常數(shù)0.1ms轉(zhuǎn)矩濾波器0.01ms位置環(huán)增益0.1/s速度環(huán)增益0

25、.1/s速度環(huán)積分常數(shù)0.1ms轉(zhuǎn)矩濾波器0.01ms020153700150025151000015001252028001100302010000110023025220090040251000090034030190080045301000080044535160060055351000060055545120050070451000050067560900400956010000400795757003001207510000300811590600300140901000030091401105002001751101000020010175140400200220140100002

26、001132018031012638018010000126123902202501034602201000010313480270210845702701000084146303501606573035010000651572040014057840400100005716900500120451050500100004517108060011038126060010000381813507509030157075010000301916209008025188090010000252020601150702024101150100002021251014006016293014001000

27、016223050170050133560170010000132337702100409440021001000092444902500409524025001000092550002800358590028001000082656003100307650031001000072761003400307710034001000072866003700256770037001000062972004000256840040001000063081004500205940045001000053190005000205105005000100005第25頁/共40頁第二十五頁，共40頁。26第2

28、6頁/共40頁第二十六頁，共40頁。三、松下三、松下(sn xi)(sn xi)伺服參數(shù)手動調(diào)伺服參數(shù)手動調(diào)試試 松下伺服調(diào)試雖然具有自動調(diào)整增益功能，但由于受到負(fù)載條件等制約，即使進(jìn)行自動增益調(diào)整也無法較好地調(diào)整增益，或者相應(yīng)各負(fù)載須使之發(fā)揮最佳應(yīng)答(yngd)性、穩(wěn)定性時，這個時候就需要手動調(diào)整去配合調(diào)試最佳的參數(shù)。 松下手動調(diào)試步驟相對來說比較簡單對照右圖，首先在馬達(dá)不起振的情況下增大(zn d)速度環(huán)增益。然后增大(zn d)位置環(huán)，設(shè)定不起振的位置環(huán)增益，必要時設(shè)定積分時間常數(shù)，以縮短定位時間。最后進(jìn)行微調(diào)整，分別對位置環(huán)增益與速度積分時間常數(shù)進(jìn)行微調(diào)整。 *需要注意的是：在調(diào)整參數(shù)

29、之前要把設(shè)定實時調(diào)整（Pr0.02）設(shè)置為0，也就是無效；最好把第二增益（Pr1.14）設(shè)置為0，也就是無效；調(diào)節(jié)時馬達(dá)運(yùn)動的速度最好設(shè)置額定轉(zhuǎn)速，可以觀看馬達(dá)能否達(dá)到最大速度。同理加減速時間盡量設(shè)置小一點，保證加速度大一些。第27頁/共40頁第二十七頁，共40頁。三、松下三、松下(sn xi)(sn xi)伺服參數(shù)手動調(diào)伺服參數(shù)手動調(diào)試試一、速度環(huán)增益的設(shè)定一、速度環(huán)增益的設(shè)定調(diào)試步驟調(diào)試步驟影響速度響應(yīng)能力的參數(shù)，停止時，用手對聯(lián)軸器加以外力，稍微提高速度環(huán)增益（每次加影響速度響應(yīng)能力的參數(shù)，停止時，用手對聯(lián)軸器加以外力，稍微提高速度環(huán)增益（每次加3030左右），直到由于擾動左右），直到由

30、于擾動(rodng)(rodng)伺服發(fā)生震蕩馬上結(jié)束的值。伺服發(fā)生震蕩馬上結(jié)束的值。調(diào)試時，通過手的感覺來判斷最好，但不可行的時候也可通過轉(zhuǎn)矩以及聲音來判斷。調(diào)試時，通過手的感覺來判斷最好，但不可行的時候也可通過轉(zhuǎn)矩以及聲音來判斷。然后讓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，確認(rèn)在運(yùn)行中無震蕩現(xiàn)象。然后讓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，確認(rèn)在運(yùn)行中無震蕩現(xiàn)象。在不施加外力的情況下，一邊反復(fù)使機(jī)械運(yùn)行、停止，一邊視轉(zhuǎn)矩及聲音而定。在不施加外力的情況下，一邊反復(fù)使機(jī)械運(yùn)行、停止，一邊視轉(zhuǎn)矩及聲音而定。最終的速度環(huán)增益的設(shè)定值，考慮到機(jī)械的個體差異以及年久的變化，應(yīng)當(dāng)減小最終的速度環(huán)增益的設(shè)定值，考慮到機(jī)械的個體差異以及年久的變化，應(yīng)當(dāng)減小10%

31、10%程度設(shè)定程度設(shè)定。調(diào)試目標(biāo)調(diào)試目標(biāo)如果負(fù)載的慣量比設(shè)定正確的情況下如果負(fù)載的慣量比設(shè)定正確的情況下 高剛性高剛性 200 200以上以上 低剛性低剛性 100 100以上以上參數(shù)過大過小影響參數(shù)過大過小影響數(shù)值設(shè)置太高：數(shù)值設(shè)置太高： 與速度環(huán)積分時間太小的影響一樣，速度環(huán)增益的提高同樣破壞了系統(tǒng)穩(wěn)定性，電機(jī)速度與速度環(huán)積分時間太小的影響一樣，速度環(huán)增益的提高同樣破壞了系統(tǒng)穩(wěn)定性，電機(jī)速度波動加劇。故兩者的調(diào)整必須保持協(xié)調(diào)，增大速度環(huán)增益的同時應(yīng)該增加速度環(huán)積分時間，波動加劇。故兩者的調(diào)整必須保持協(xié)調(diào)，增大速度環(huán)增益的同時應(yīng)該增加速度環(huán)積分時間，否則伺服系統(tǒng)會振蕩。否則伺服系統(tǒng)會振蕩。

32、數(shù)值設(shè)置太低：數(shù)值設(shè)置太低： 速度環(huán)增益太低也會導(dǎo)致電機(jī)速度出現(xiàn)波動。比較速度增益過高的情形可知，此時電機(jī)速速度環(huán)增益太低也會導(dǎo)致電機(jī)速度出現(xiàn)波動。比較速度增益過高的情形可知，此時電機(jī)速度的波動頻率更低。這充分表明了速度環(huán)增益的提高使系統(tǒng)的工作頻率得到了提高，控制系度的波動頻率更低。這充分表明了速度環(huán)增益的提高使系統(tǒng)的工作頻率得到了提高，控制系統(tǒng)的快速響應(yīng)性能好，能更有效地克服干擾作用的影響。統(tǒng)的快速響應(yīng)性能好，能更有效地克服干擾作用的影響。 此外，當(dāng)速度環(huán)增益遠(yuǎn)小于位置環(huán)增益時，伺服的穩(wěn)定性也會被破壞，電機(jī)速度在運(yùn)行此外，當(dāng)速度環(huán)增益遠(yuǎn)小于位置環(huán)增益時，伺服的穩(wěn)定性也會被破壞，電機(jī)速度在運(yùn)行

33、過程中也會不斷地波動。一般情況下盡量保證速度環(huán)增益大于位置環(huán)增益。過程中也會不斷地波動。一般情況下盡量保證速度環(huán)增益大于位置環(huán)增益。第28頁/共40頁第二十八頁，共40頁。三、松下三、松下(sn xi)(sn xi)伺服參數(shù)手動調(diào)伺服參數(shù)手動調(diào)試試二、速度時間積分常數(shù)的設(shè)定二、速度時間積分常數(shù)的設(shè)定調(diào)試步驟調(diào)試步驟位置偏差小的時候結(jié)束的很快的關(guān)系、一般在位置偏差小的時候結(jié)束的很快的關(guān)系、一般在1010300300的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。調(diào)試目標(biāo)調(diào)試目標(biāo)如果負(fù)載的慣量比設(shè)定正確的情況下如果負(fù)載的慣量比設(shè)定正確的情況下 高剛性機(jī)械高剛性機(jī)械 30 30以下以下 低剛性機(jī)械和怕振動機(jī)械低

34、剛性機(jī)械和怕振動機(jī)械 50 50300300參數(shù)參數(shù)(cnsh)(cnsh)過大過小影響過大過小影響數(shù)值設(shè)置太高：數(shù)值設(shè)置太高： 速度環(huán)積分對速度跟蹤位置指令的影響不是很大，但過大的速度環(huán)積分時間會延遲速度速度環(huán)積分對速度跟蹤位置指令的影響不是很大，但過大的速度環(huán)積分時間會延遲速度回路的反應(yīng)時間。回路的反應(yīng)時間。 數(shù)值設(shè)置太低：數(shù)值設(shè)置太低： 速度環(huán)積分時間太短，破壞了速度回路的穩(wěn)定性，電機(jī)速度的波動增加，伺服變得不穩(wěn)速度環(huán)積分時間太短，破壞了速度回路的穩(wěn)定性，電機(jī)速度的波動增加，伺服變得不穩(wěn)定，運(yùn)行中可伴有尖銳的震動噪音，也會影響定，運(yùn)行中可伴有尖銳的震動噪音，也會影響COINCOIN信號的

35、輸出。信號的輸出。參數(shù)參數(shù)(cnsh)(cnsh)判斷判斷用速度、位置偏差確認(rèn)。想加快整定的場合，一邊用位置偏差確認(rèn)，一邊考慮定位完成的幅用速度、位置偏差確認(rèn)。想加快整定的場合，一邊用位置偏差確認(rèn)，一邊考慮定位完成的幅值來調(diào)整。值來調(diào)整。第29頁/共40頁第二十九頁，共40頁。三、松下伺服參數(shù)三、松下伺服參數(shù)(cnsh)(cnsh)手動調(diào)試手動調(diào)試三、位置環(huán)增益的設(shè)定三、位置環(huán)增益的設(shè)定調(diào)試步驟調(diào)試步驟 與定位的遲滯有關(guān)，一般在速度增益的一半與定位的遲滯有關(guān)，一般在速度增益的一半(ybn)(ybn)到到2 2倍的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。倍的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。調(diào)試目標(biāo)調(diào)試目標(biāo)如果負(fù)載的慣量比設(shè)定正確的情況

36、下如果負(fù)載的慣量比設(shè)定正確的情況下 高剛性機(jī)械高剛性機(jī)械 位置環(huán)增益位置環(huán)增益= =速度環(huán)增益速度環(huán)增益* *2 2左右左右 低剛性機(jī)械低剛性機(jī)械 位置環(huán)增益位置環(huán)增益= =速度環(huán)增益速度環(huán)增益* *1/21/2左右左右參數(shù)過大過小影響參數(shù)過大過小影響數(shù)值設(shè)置太高：數(shù)值設(shè)置太高： 在位置伺服系統(tǒng)中，調(diào)高位置增益雖然可以使得電機(jī)速度對于位置指令響應(yīng)的延在位置伺服系統(tǒng)中，調(diào)高位置增益雖然可以使得電機(jī)速度對于位置指令響應(yīng)的延時減少，但位置環(huán)增益過高引起系統(tǒng)開環(huán)的總增益加大，易造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，可體現(xiàn)時減少，但位置環(huán)增益過高引起系統(tǒng)開環(huán)的總增益加大，易造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，可體現(xiàn)為電機(jī)速度波動有所加劇。為電機(jī)

37、速度波動有所加劇。 數(shù)值設(shè)置太低：數(shù)值設(shè)置太低： 在伺服系統(tǒng)中，位置環(huán)的工作頻率遠(yuǎn)比速度環(huán)要低。位置環(huán)增益過低時，系統(tǒng)難在伺服系統(tǒng)中，位置環(huán)的工作頻率遠(yuǎn)比速度環(huán)要低。位置環(huán)增益過低時，系統(tǒng)難以抵消在速度響應(yīng)過程中造成的位置偏差，從而導(dǎo)致電機(jī)的速度跟蹤嚴(yán)重滯后于位置以抵消在速度響應(yīng)過程中造成的位置偏差，從而導(dǎo)致電機(jī)的速度跟蹤嚴(yán)重滯后于位置指令速度，也會影響指令速度，也會影響COINCOIN信號的輸出。信號的輸出。第30頁/共40頁第三十頁，共40頁。三、松下三、松下(sn xi)(sn xi)伺服參數(shù)手動調(diào)伺服參數(shù)手動調(diào)試試四、前饋的設(shè)定四、前饋的設(shè)定調(diào)試目標(biāo)調(diào)試目標(biāo) 用于想快速定位的場合。目標(biāo)

38、通常用于想快速定位的場合。目標(biāo)通常30%30%程度，最大程度，最大60%60%。根據(jù)機(jī)械根據(jù)機(jī)械(jxi)(jxi)，設(shè)為，設(shè)為100%100%也有可能，但位置偏差也有變?yōu)闇p的情況。也有可能，但位置偏差也有變?yōu)闇p的情況。參數(shù)過大過小影響參數(shù)過大過小影響 設(shè)定值很大時，由于偏差變得非常小，有可能為減，有必要注意定位完成信號。設(shè)定值很大時，由于偏差變得非常小，有可能為減，有必要注意定位完成信號。五、轉(zhuǎn)矩濾波器的設(shè)定五、轉(zhuǎn)矩濾波器的設(shè)定調(diào)試目標(biāo)調(diào)試目標(biāo) 轉(zhuǎn)矩指令的一階延時低通濾波器。設(shè)定單位為轉(zhuǎn)矩指令的一階延時低通濾波器。設(shè)定單位為0.01ms0.01ms。一般為。一般為300300以下。以下。 對

39、抑制機(jī)械對抑制機(jī)械(jxi)(jxi)的振動和噪音有效果。轉(zhuǎn)矩的紊亂會導(dǎo)致機(jī)械的振動和噪音有效果。轉(zhuǎn)矩的紊亂會導(dǎo)致機(jī)械(jxi)(jxi)的振動與噪的振動與噪音。音。 高的高的K-K-K-K-音的情況音的情況 100 100程度程度 低的咕低的咕- -咕咕- -音的情況音的情況 200 200程度程度參數(shù)過大過小影響參數(shù)過大過小影響 設(shè)定地過大的話，特別是設(shè)定地過大的話，特別是300300以上，因難以控制需注意截止頻率以上，因難以控制需注意截止頻率 fc=1/(2 fc=1/(2* *設(shè)定值設(shè)定值* *0.000010.00001） 例：設(shè)定值是例：設(shè)定值是100100的情況的情況 fc=1/

40、(2 fc=1/(2* *100100* *0.000010.00001）=159Hz=159Hz第31頁/共40頁第三十一頁，共40頁。32第32頁/共40頁第三十二頁，共40頁。四、波形仿真四、波形仿真(fn zhn)(fn zhn)和實例演和實例演示示首先以松下100W馬達(dá)進(jìn)行仿真模擬波形，設(shè)定一個數(shù)值看下仿真圖形效果速度=3000r/min 加速(ji s)時間=50ms脈沖STEP=40000psl慣量比=13速度環(huán)=30HZ 位置(wi zhi)環(huán)=40（1/s）速度積分時間=10ms前饋=30%由圖中可以看見紅線所示指令脈沖偏差比較大達(dá)到8000，而且位置指令（紫線）和實際速度（綠線）斜率和偏差較大，按照步驟調(diào)節(jié)馬達(dá)參數(shù)，先增大速度環(huán)和適當(dāng)增大積分常數(shù)還有位置環(huán)的增益參數(shù)。第33頁/共40頁第三十三頁，共40頁。四、波形仿真四、波形仿真(fn zhn)(fn zhn)和實例演和實例演示示 增大速度環(huán)、積分時間、位置環(huán)再看下仿真圖形效果速度=3000r/min 加速(ji s)時間=50ms脈沖STEP=40000psl慣量比=13速度環(huán)=100HZ 位置(wi zhi)環(huán)=150（1/