松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件

松下伺服增益調(diào)試邢金龍松下伺服增益調(diào)試1目錄前言伺服馬達(dá)參數(shù)設(shè)置方法松下伺服參數(shù)自整定調(diào)試松下伺服參數(shù)手動調(diào)試波形仿真和實例演示目錄2前言前言3前言伺服馬達(dá)介紹定義:伺服馬達(dá)(serνomotor)是指在伺服系統(tǒng)中控制杋械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機,是一種補助馬達(dá)間接變速裝置。伺服馬達(dá)可使控制速度,位置精廢非常準(zhǔn)確,可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。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,基土可以這樣理解,伺服電機接收到↑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,因為動力伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉(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,同時又收了多少脈沖回來,這樣就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)精確的定位,可以達(dá)到0.001mm。直流伺服電機分為有編瑪器線刷和無刷電機。有刷電杌成本低,結(jié)構(gòu)簡單,啟動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護但維護不方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。前言伺服馬達(dá)介紹4前言伺服馬達(dá)優(yōu)缺點首先我們來看一下伺服馬達(dá)和其他電機(如步進電機)相比到底有什么優(yōu)點精度:實現(xiàn)了位置,速度和力矩的閉環(huán)控制;克服了步進電機失步的問轉(zhuǎn)速:高速性能好,一般額定轉(zhuǎn)速能達(dá)到2000~3000轉(zhuǎn)適應(yīng)性:抗過載能力強,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:低速運行平穩(wěn),低速運行時不會產(chǎn)生類似于步進電機的步進運行現(xiàn)象。適用于有高速響應(yīng)要求的場合及時性:電機加減速的動態(tài)相應(yīng)時間短,一般在幾十毫秒之舒適性:發(fā)熱和噪音明顯降低。簡單點說就是:我們平常看到的那種普通的電機,斷電后它還會因為自身的慣性再轉(zhuǎn)一會兒,然后停下。而伺服電機和步進電機是說停就停,說走就走,反應(yīng)極快。但步進電機存在失步現(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)常用步進電機來做執(zhí)行電動機。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前言伺服馬達(dá)優(yōu)缺點5前言伺服馬達(dá)應(yīng)用領(lǐng)域汽車行業(yè)有動力源的,而且對精度有要求的一般都可能涉及到服馬達(dá)。如機床、印刷設(shè)備、包裝設(shè)備、紡織設(shè)備、激光加工設(shè)備、機器人、自動化生產(chǎn)線等對工藝精度、加工效率和工作可靠性等要求相對較高的設(shè)備服裝行業(yè)前言伺服馬達(dá)應(yīng)用領(lǐng)域6前言常用一些伺服馬達(dá)目前國內(nèi)一般比較通用的伺服電機無非是日產(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):匯川等臺產(chǎn)菱富士達(dá)東元前言常用一些伺服馬達(dá)7伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法8、伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法、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)(電流環(huán))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,將會造成電機運轉(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)具備良妤的反應(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。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)的増益,必須先増加速度環(huán)的増益。如果只増加位置環(huán)的増益,電機很可能產(chǎn)生震動,從而將會造成速度指令及定位時間的增加,而非期望的減如果位置環(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)輸岀的速度指令的變化,因此就無法達(dá)到平湑的線性加速或減速而且,位置環(huán)會繼續(xù)累計脈沖偏差,從而増加速度指令。這樣,電機速度會超過給定值,然后位置環(huán)會嘗試減少速度指令輸岀量,這樣又會導(dǎo)致速度環(huán)反應(yīng)會變得很差,電機將趕不上速度指令。整個速度會振動。如果發(fā)生這種情形,就必須減少位置環(huán)増益,或増加速度環(huán)増益,以防止速度指令振動。置環(huán)増益不可超過機械系統(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,僅僅確倸采用的伺服系統(tǒng)(控制器、伺服驅(qū)動器電機以及編碼器)的快速反應(yīng)是不夠的,還必須要確保其控制的機械系統(tǒng)也具有較高的剛性,這樣才能使得整個系統(tǒng)具有較好的剛性。、伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法9、伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法伺服驅(qū)動器關(guān)鍵參數(shù)的調(diào)整原則速度環(huán)增益(KVP)主要用來決定速度環(huán)的反應(yīng)速度。在機械系統(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)的増益設(shè)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)的比例増益,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)運行時的性能。但是在實際系統(tǒng)中,速度環(huán)比例増益不能過大,否則將引起整個伺服驅(qū)動系統(tǒng)振蕩。速度環(huán)積分時間常數(shù)(KV)速度環(huán)的積分作用可以減小電機速度的脈動,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)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。當(dāng)負(fù)載慣量很大,或者機械系統(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),否則機槭系統(tǒng)將很可能岀現(xiàn)震動。設(shè)置時可參考如下進行T≥2.3*0.5丌*kTi:積分時間參數(shù)[sKv:速度環(huán)增益[H、伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法10松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件11松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件12松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件13松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件14松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件15松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件16松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件17松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件18松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件19松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件20松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件21松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件22松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件23松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件24松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件25松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件26松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件27松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件28松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件29松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件30松下伺服馬達(dá)增益調(diào)試課件31