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        伺服系統(tǒng)增益作用及調(diào)整原則

        發(fā)布時間:2024-06-01
        伺服是由3個反饋系統(tǒng)構(gòu)成:位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán),越是內(nèi)側(cè)的環(huán),越需要提高其響應(yīng)性,不遵守該原則,則會產(chǎn)生偏差和震動。由于電流環(huán)是最內(nèi)側(cè)的環(huán),以確保了其充分的響應(yīng)性,所以我們只需要調(diào)整位置環(huán)和速度環(huán)即可。調(diào)整的主要參數(shù)是:位置環(huán)增益、速度環(huán)增益、速度積分時間常數(shù)。
        位置環(huán)增益是決定對指令位置跟隨性的參數(shù)。與工件表面的優(yōu)劣有密切關(guān)系,僅在驅(qū)動器工作在位置方式時有效,當(dāng)伺服電機(jī)停止運(yùn)行時,增加位置環(huán)比例增益,能提高伺服電機(jī)的剛性,即鎖機(jī)力度。
        伺服系統(tǒng)的響應(yīng)性取決于位置環(huán)增益,提高位置環(huán)增益,位置環(huán)響應(yīng)和切屑精度都會改善,同時減少調(diào)整時間和循環(huán)時間,但位置環(huán)增益又受限于速度環(huán)特性和機(jī)械特性。為了提高響應(yīng)性,如果僅提高位置環(huán)增益,作為伺服系統(tǒng)的整體的響應(yīng),容易產(chǎn)生震動,所以請一邊注意響應(yīng)性一邊提高速度環(huán)增益。
        特點(diǎn):位置環(huán)增益提高,響應(yīng)性越高,定位時間越短。過大會引起震動和超調(diào)
        位置環(huán)增益調(diào)整原則:
        在保證位置環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定工作,位置不超差(過沖)的前提下,增大位置環(huán)的增益,以減小位置滯后量。簡單的方法,提高位置環(huán)增益直至過沖,然后再降低位置環(huán)增益,即為剛度較好的位置環(huán)增益速度環(huán)比例增益、速度積分時間常數(shù).
        速度環(huán)比例增益、速度積分時間常數(shù)僅對電機(jī)在運(yùn)行時(有速度)起作用。速度環(huán)比例增益的大小,影響電機(jī)速度的響應(yīng)快慢,為了縮短調(diào)整時間,需要提高速度環(huán)增益,控制超程或行程不足。速度環(huán)積分時間常數(shù)的大小,影響伺服電電機(jī)穩(wěn)態(tài)速度誤差的大小及速度環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)伺服電機(jī)帶上實(shí)際負(fù)荷時,由于實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩和負(fù)載慣量與缺省參數(shù)值設(shè)置時并不相符,速度環(huán)的帶寬會變窄,如果此時的速度環(huán)帶寬滿足需求,沒有發(fā)生電機(jī)速度爬行或振蕩等現(xiàn)象,可以不調(diào)整速度環(huán)的比例增益及積分時間常數(shù)。如果實(shí)際負(fù)荷使電機(jī)工作不穩(wěn)定,發(fā)生爬行或振蕩現(xiàn)象,或者現(xiàn)有的速度環(huán)帶寬不理想,則需要對速度環(huán)的比例增益、積分時間常數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
        速度環(huán)參數(shù)調(diào)整的原則:
        是保證速度環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定,不振蕩的前提下,使速度環(huán)響應(yīng)最快,并且系統(tǒng)穩(wěn)定工作。簡單的方法是,提高速度環(huán)的比例增益,直至系統(tǒng)發(fā)生振蕩,然后再降低一點(diǎn)速度環(huán)的比例增益,即為剛度較好速度環(huán)比例增益。
        速度環(huán)積分時間常數(shù)對于伺服系統(tǒng)來說為延遲因素,因此設(shè)定過大會延長定位時間,使響應(yīng)性變差,當(dāng)慣量較大有震動時若不加大,機(jī)械又會出現(xiàn)震動,要根據(jù)實(shí)際情況來調(diào),設(shè)定的比較小,在定位時雖然偏差脈沖可能會更接近于0,但是達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時間可能會變長。
        速度環(huán)積分時間常數(shù)調(diào)整的原則:
        為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定的工作,應(yīng)該調(diào)整速度環(huán)積分時間常數(shù)。調(diào)整的原則是,負(fù)載慣量折算到電機(jī)軸上的值與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量的倍數(shù)越大,速度環(huán)積分時間常數(shù)的值應(yīng)增加越大。速度環(huán)積分時間常數(shù)的提高,需相應(yīng)的提高速度環(huán)比例增益,以提高速度環(huán)的響應(yīng)時間。這二個參數(shù)的調(diào)整,是一個反復(fù)的過程,需要對負(fù)載準(zhǔn)確的認(rèn)識與經(jīng)驗(yàn)。
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