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伺服增益的分類和影響

時間:2021-12-02 來源:番茄视频app下载

伺服電動機.png

伺服增益是一種最簡單的控製方式。其控製器的輸出與輸入誤差信號成比例關係。機械本身的結構對伺服增益的調整有重要影響,如果機械本身的剛性比較好(磨床絲杆傳動),伺服的相關增益則可以設置較高。如果機械本身的剛性偏柔(料道同步帶),伺服的相關增益則設置的不要太高。

伺服驅動器包括三個反饋環節:位置環、速度環、電流環。最內環(電流環)的反應速度最快,中間環節(速度環)的反應速度必須高於最外環(位置環)。如果不遵守此原則,將會造成電機運轉的震動或反映不良。伺服驅動器的設計可盡量確保電流環具備良好的反應性能,故用戶隻需調整位置位置環、速度環的增益即可。

位置環的反應不能快於速度環的反應。因此,若需增加位置環的增益,必須先增加速度環的增益。如果隻增加位置環的增益,電機很可能產生震動,從而將會造成速度指令及定位時間的增加,而非期望的減少。

速度環增益

增大速度環比例增益,則能降低轉速脈動的變化量,提高伺服驅動係統的硬度,保證係統穩態及瞬態運行時的性能。但是在實際係統中,速度環比例增益不能過大,否則將引起整個伺服驅動係統振蕩。

速度環參數調節與負載慣量的關係

當負載對象的轉動慣量與電動機的轉動慣量之比較大,以及負載的摩擦轉矩比較大時,宜增大速度環比例增益和速度環積分時間常數,以滿足運行穩定性的要求。

當負載對象的轉動慣量與電動機的轉動慣量之比較小,以及負載的摩擦轉矩較小時,宜減小速度環比例增益和速度換積分時間常數,保證低速運行時的速度控製精度。

伺服電機.png

位置環增益

位置環增益與伺服電機以及機械負載有著密切的聯係,通常伺服係統的位置環增益越高,電機速度對於位置指令響應的延時減小,位置跟蹤誤差愈小,定位所需時間越短,但要求對應的機械係統的剛性與自然頻率也必須很高。而且當輸入的位置突變時,其輸出變化劇烈,機械負載要承受較大的衝擊。此時,驅動器必須進行升降速處理或通過上位機用編程措施來緩衝這種變化。

當伺服係統位置環增益相對較小時,調整起來比較方便,因為位置環增益小,伺服係統容易穩定,對大負載對象,調整要簡單些。同時,低位置環增益的伺服係統頻帶叫窄,對噪音不敏感。因此,作為伺服進給用時,位置的微觀變化小,但低位置環增益的伺服係統位置跟蹤誤差較大,進行輪廓加工時,會在軌跡上形成加工誤差。


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