伺服電機(jī)培訓(xùn)課件

調(diào)整

方法培

訓(xùn)

調(diào)整方法培訓(xùn)1一．基

本參數(shù)

調(diào)節(jié)

其實(shí)伺服電機(jī)我們所說的基本調(diào)節(jié)就是要確定下面幾個(gè)方面的問題：控制方式（一共有三種）●位置控制●速度控制●轉(zhuǎn)矩控制一．基本參數(shù)調(diào)節(jié)2參數(shù)號(hào)參考值備注Pr0.010控制方式選擇，固定為“0”Pr0.06用戶指定電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，0或1Pr0.07用戶指定脈沖方式，具體由電氣工程師選擇Pr0.11用戶指定在反饋的時(shí)候設(shè)定Pr0.08用戶指定脈沖當(dāng)量1.位置控

制的基本參數(shù)調(diào)節(jié)

參數(shù)號(hào)參考值備注Pr0.010控制方式選擇，固定為“0”Pr3第一增益第二增益剛性大剛性小Pr1.00位置環(huán)Pr1.05第二位置環(huán)↑↓Pr1.01速度環(huán)Pr1.06第二速度環(huán)↑↓Pr1.02積分常數(shù)Pr1.07第二積分↓↑Pr1.04轉(zhuǎn)矩濾波器Pr1.09第二轉(zhuǎn)矩濾波↓↑Pr1.10速度前饋↑↓Pr0.04慣量比————Pr0.02自動(dòng)調(diào)整————Pr0.03自動(dòng)剛性↑↓1.1位置

控制的

基本參數(shù)調(diào)節(jié)。第一增益第二增益剛性大剛性小Pr1.00位置環(huán)Pr1.05第4參數(shù)號(hào)參考值備注Pr0.011控制方式選擇，固定為“1”Pr3.02用戶指定電壓增益，單位（R/V）Pr3.03用戶指定電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向取反Pr4.22用戶指定零漂Pr0.11用戶指定反饋脈沖數(shù)2.速度

控制的

基本參數(shù)調(diào)節(jié)

參數(shù)號(hào)參考值備注Pr0.011控制方式選擇，固定為“1”Pr5第一增益第二增益剛性大剛性小備注Pr1.00位置環(huán)Pr1.05第二位置環(huán)無效無效Pr1.01速度環(huán)Pr1.06第二速度環(huán)↑↓Pr1.02積分常數(shù)Pr1.07第二積分↓↑Pr1.04轉(zhuǎn)矩濾波器Pr1.09第二轉(zhuǎn)矩濾波↓↑Pr1.10速度前饋無效無效Pr0.04慣量比————Pr0.02自動(dòng)調(diào)整————Pr0.03自動(dòng)剛性↑↓2.1速度

控制的

基本參數(shù)調(diào)節(jié)

第一增益第二增益剛性大剛性小備注Pr1.00位置環(huán)Pr1.06參數(shù)號(hào)參考值備注Pr0.012控制方式選擇，固定為“2”Pr3.18用戶指定轉(zhuǎn)矩指令選擇Pr3.19用戶指定轉(zhuǎn)矩指令增益，單位（×0.1V/100%）Pr3.20用戶指定電機(jī)旋轉(zhuǎn)邏輯取反，Pr0.11用戶指定反饋脈沖數(shù)Pr3.21用戶設(shè)置轉(zhuǎn)矩模式速度限制3.轉(zhuǎn)矩

控制的

基本參數(shù)調(diào)節(jié)

參數(shù)號(hào)參考值備注Pr0.012控制方式選擇，固定為“2”Pr7第一增益第二增益剛性大剛性小備注Pr1.00位置環(huán)Pr1.05第二位置環(huán)無效無效Pr1.01速度環(huán)Pr1.06第二速度環(huán)↑↓Pr1.02積分常數(shù)Pr1.07第二積分↓↑Pr1.04轉(zhuǎn)矩濾波器Pr1.09第二轉(zhuǎn)矩濾波↓↑Pr1.10速度前饋無效無效Pr0.04慣量比————Pr0.02自動(dòng)調(diào)整————Pr0.03自動(dòng)剛性↑↓3.1轉(zhuǎn)矩

控制的

基本參數(shù)調(diào)第一增益第二增益剛性大剛性小備注Pr1.00位置環(huán)Pr1.084、伺

服剛性

的基本調(diào)節(jié)

伺服電機(jī)的剛性，實(shí)際是伺服系統(tǒng)的增益大小但是可以從下面兩方面來理解：

1.系統(tǒng)跟隨指令的一個(gè)指標(biāo)

2.系統(tǒng)抗干擾能力的一個(gè)指標(biāo)4、伺服剛性的基本調(diào)節(jié)9方法實(shí)現(xiàn)方式選型軟件計(jì)算這種方法，根據(jù)系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，但是往往不可靠。所以這種方式很少用。實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)Pr0.02≠0，只改變Pr0.03，通過上位控制系統(tǒng)給出指令，讓電機(jī)以實(shí)際工況來回運(yùn)動(dòng)，直到電機(jī)軸震動(dòng)或響聲注意：1、有一定的加減速度。2、有一定的行程自動(dòng)增益調(diào)節(jié)At-no_,通過改變剛性等級(jí)，直到電機(jī)軸震動(dòng)或響聲4.1伺服

電機(jī)剛

性的基本調(diào)節(jié)伺服電機(jī)剛性，首先需要確定的第一個(gè)參數(shù)是：Pr0.04

通過這個(gè)方式還不能滿足要求的，就要使用Panaterm軟件進(jìn)行調(diào)節(jié)方法實(shí)現(xiàn)方式選型軟件計(jì)算這種方法，根據(jù)系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，10速度環(huán)

增益

的設(shè)定

?速度環(huán)增益——影響速度響應(yīng)能力的參數(shù)，停止時(shí)，用手對聯(lián)軸器加以外力，稍微提高速度環(huán)增益（每次30），直到由于擾動(dòng)伺服發(fā)生振蕩馬上結(jié)束的值。?通過手的感覺來判斷最好，但不可行的時(shí)候也可通過轉(zhuǎn)矩及聲音來判斷。?然后讓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，確認(rèn)在運(yùn)行中無振蕩現(xiàn)象。?在不能施加外力的情況下，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(gè)體差異以及年久的變化，應(yīng)減小10%程度設(shè)定。目標(biāo)？

（如果負(fù)載的慣量比正確設(shè)定的情況下）高剛性的機(jī)械200以上低剛性的機(jī)械100以下由于設(shè)定的大、小產(chǎn)生的影響？太小的話，反復(fù)過沖與下沖，搖擺不定地轉(zhuǎn)動(dòng)。太大的話，也會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)與聲音，引起振蕩。速度環(huán)增益的設(shè)定11速度環(huán)增益(Speedloopgain)的效果：速度(speed)觀測

速度環(huán)增益(Speedloopgain)的效果：速度(s12速度環(huán)增益(speedloopgain)的效果：轉(zhuǎn)矩(torque)觀測

速度環(huán)增益(speedloopgain)的效果：轉(zhuǎn)矩(t13位置環(huán)

增益

的設(shè)定

與定位的遲滯有關(guān)，一般在速度增益的一半到２倍的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。目標(biāo)？高剛性的機(jī)械

位置環(huán)增益設(shè)定＝

速度環(huán)增益×2低剛性的機(jī)械

位置環(huán)增益設(shè)定＝

速度環(huán)增益×1／2（如果負(fù)載的慣量比設(shè)定正確的情況）由于設(shè)定的大、小產(chǎn)生的影響？太小的話，定位時(shí)間長。太大的話，發(fā)生振動(dòng)，也會(huì)影響COIN信號(hào)輸出。

判斷？通過速度、位置偏差確認(rèn)。想加快整定的場合，通過一邊確認(rèn)位置偏差，一邊考慮定位完成的幅值來調(diào)整。

位置環(huán)增益的設(shè)定14位置環(huán)增益(positionloopgain)的效果：速度(speed)觀測位置環(huán)增益(positionloopgain)的效果：速15位置環(huán)增益(positionloopgain)的效果：位置偏差(positionerror)觀測

位置環(huán)增益(positionloopgain)的效果：位16速度積

分時(shí)

間常數(shù)的設(shè)

定

特別地，位置偏差小的時(shí)候結(jié)束得快的關(guān)系、一般在10~300的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。目標(biāo)？高剛性的機(jī)械

30以下低剛性機(jī)械和怕振動(dòng)的機(jī)械

50—300

由于設(shè)定的大、小產(chǎn)生的影響？太小的話，會(huì)引起振動(dòng)，也會(huì)影響COIN信號(hào)輸出。太大的話、振動(dòng)會(huì)減小，偏差少的場合，整定時(shí)間會(huì)變長。作為一階延時(shí)時(shí)間常數(shù)設(shè)為500以上的話，不太大的變化看不到。

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值來調(diào)整。速度積分時(shí)間常數(shù)的設(shè)定17速度積分時(shí)間常數(shù)(speedintegratedtime)的效果：速度(speed)觀測

速度積分時(shí)間常數(shù)(speedintegratedtime18速度積分時(shí)間常數(shù)(speedintegratedtime)的效果：位置偏差(positionerror)觀測速度積分時(shí)間常數(shù)(speedintegratedtime19基本調(diào)

整附

加功能

前饋功能

跳過位置環(huán)增益，直接輸入到速度環(huán)增益的比例（%）的設(shè)定。用于想快速定位的場合。目標(biāo)通常30%程度，最大60%。根據(jù)機(jī)械，設(shè)為100%也有可能，但位置偏差也有變?yōu)闇p的情況。設(shè)定值很大時(shí)，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(hào)。

轉(zhuǎn)矩濾波器功能

轉(zhuǎn)矩指令的一階延時(shí)低通濾波器。設(shè)定單位為0.01ms。一般為300以下。對抑制機(jī)械的振動(dòng)和噪音有效果。（轉(zhuǎn)矩的紊亂會(huì)導(dǎo)致機(jī)械的振動(dòng)與噪音）設(shè)定地過大的話（特別是300以上）因難以控制需注意截止頻率fc＝1／（2π×設(shè)定値×0.00001）（例）設(shè)定値100的情況fc

＝1／（2π×100×0.00001）＝159Hz設(shè)定目標(biāo)

高的K—K—音的情況

100程度低的咕—咕—音的情況

200程度基本調(diào)整附加功能20速度前饋(speedfeedforward)的效果：速度(speed)觀測速度前饋(speedfeedforward)的效果：速度(21【實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整流程圖】結(jié)束從上位控制器NC傳出指令分析頻率（FFT）把握共振特性機(jī)械鋼性No.（Pr.22）上升運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常？出現(xiàn)共振現(xiàn)象時(shí)要求更短的整定時(shí)間時(shí)①把握速度環(huán)增益的范圍②把握共振點(diǎn),根據(jù)需要使用陷波濾波器運(yùn)轉(zhuǎn)OK？運(yùn)轉(zhuǎn)OK？結(jié)束結(jié)束機(jī)械鋼性No.（Pr.22）下降是是是OK實(shí)行實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整的情況下，右圖表示調(diào)整流量。實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整這一功能，可以進(jìn)行自動(dòng)增益切換，自動(dòng)設(shè)定位置環(huán)路增益，速度環(huán)路增益，速度環(huán)路積分時(shí)間常數(shù)、速度觀測濾波器、轉(zhuǎn)矩濾波器、前饋速度，慣量比等個(gè)調(diào)整參數(shù)，不能更改。

按照操作手冊進(jìn)行調(diào)整時(shí)，需要設(shè)定實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整功能為無效。如果此流程可以理解，操作就沒問題了！【實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整流程圖】結(jié)束從上位控制器NC傳出指令分析頻率（22截止頻率：關(guān)鍵點(diǎn)為驅(qū)動(dòng)器控制速度環(huán)響應(yīng)。

設(shè)定慣量比時(shí)，要與速度環(huán)增益一致。這里以１１０Hz為例，速度環(huán)的響應(yīng)區(qū)間表示設(shè)定在１１０Hz的狀態(tài)下。共振點(diǎn)反共振點(diǎn)根據(jù)PANATERM頻率分析功能分析頻率功能，可以測定１ＫＨｚ范圍內(nèi)的響應(yīng)特性。此功能強(qiáng)大，不僅對調(diào)整起到很大的作用，而且還可以把握負(fù)載狀態(tài)與特性。使用方法可根據(jù)具體的需要另外學(xué)習(xí)，在實(shí)際操作中，如沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，感覺也就很難把握。因此，需要理解下列圖表所表示的內(nèi)容。MINAS系列的PANATERM，配置有完美的「頻率分析」功能。如果使用此項(xiàng)功能，解析力將大幅提高截止頻率：共振點(diǎn)反共振點(diǎn)根據(jù)PANATERM頻率分析功能分析23轉(zhuǎn)矩濾波器陷波濾波器整體下降該點(diǎn)下降?使用PANATERM分析頻率功能，觀察濾波器效果下圖的藍(lán)線（黑白印刷比較圖難以辨認(rèn)）表示使用濾波器前，可能在２００Ｈｚ付近共振點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)。紅線表示使用濾波器后的波形，可以把握各濾波器的效果。轉(zhuǎn)矩濾波器陷波濾波器整體下降該點(diǎn)下降?使用PANATERM分24增益調(diào)整的實(shí)際運(yùn)用

最后，總結(jié)了使用操作手冊在實(shí)機(jī)上進(jìn)行調(diào)整的實(shí)際操作。此前，對增益進(jìn)行了闡述。實(shí)際操作的調(diào)整，要和各種過濾器一起來抑制共振現(xiàn)象。此外，歸根結(jié)底調(diào)整是與負(fù)載匹配的過程。根據(jù)不同情況，改變調(diào)整方法，整體流程如下圖所示。開始用出貨值解析頻率，確認(rèn)共振點(diǎn)等，然后設(shè)定各過濾器如果有可能，用最小剛性No.進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，并設(shè)定慣量比使用運(yùn)作的低速驅(qū)動(dòng)或再次解析頻率等各種過濾器決定最適合數(shù)值和速度環(huán)增益。設(shè)定位置環(huán)增益和速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)用原有運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，看波形圖解確認(rèn)運(yùn)轉(zhuǎn)過程。如運(yùn)轉(zhuǎn)沒有達(dá)到要求，微調(diào)各個(gè)增益根據(jù)上升的速度環(huán)增益值，決定位置環(huán)增益和速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)的范圍如這樣也無法使驅(qū)動(dòng)達(dá)到要求，進(jìn)一步采用增益切換功能和速度換技能和前饋速度等功能。

完成不分先后順序增益調(diào)整的實(shí)際運(yùn)用最后，總結(jié)了使用操作手冊在實(shí)機(jī)上進(jìn)行調(diào)整25伺服系統(tǒng)是NC功能的具體執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般都是由驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、測速機(jī)、編碼器構(gòu)成。問題一：噪聲，不穩(wěn)定

客戶在一些機(jī)械上使用伺服電機(jī)時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生噪聲過大，電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定等現(xiàn)象，出現(xiàn)此問題時(shí)，許多使用者的第一反應(yīng)就是伺服電機(jī)質(zhì)量不好，因?yàn)橛袝r(shí)換成步進(jìn)電機(jī)或是變頻電機(jī)來拖動(dòng)負(fù)載，噪聲和不穩(wěn)定現(xiàn)象卻反而小很多。表面上看，確實(shí)是伺服電機(jī)的原故，但我們仔細(xì)分析伺服電機(jī)的工作原理后，會(huì)發(fā)現(xiàn)這種結(jié)論是完全錯(cuò)誤的。

交流伺服系統(tǒng)包括：伺服驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)和一個(gè)反饋傳感器（一般伺服電機(jī)自帶光學(xué)偏碼器）。所有這些部件都在一個(gè)控制閉環(huán)系統(tǒng)中運(yùn)行：驅(qū)動(dòng)器從外部接收參數(shù)信息，然后將一定電流輸送給電機(jī)，通過電機(jī)轉(zhuǎn)換成扭矩帶動(dòng)負(fù)載，負(fù)載根據(jù)它自己的特性進(jìn)行動(dòng)作或加減速，傳感器測量負(fù)載的位置，使驅(qū)動(dòng)裝置對設(shè)定信息值和實(shí)際位置值進(jìn)行比較，然后通過改變電機(jī)電流使實(shí)際位置值和設(shè)定信息值保持一致，當(dāng)負(fù)載突然變化引起速度變化時(shí)，偏碼器獲知這種速度變化后會(huì)馬上反應(yīng)給伺服驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器又通過改變提供給伺服電機(jī)的電流值來滿足負(fù)載的變化，并重新返回到設(shè)定的速度。交流伺服系統(tǒng)是一個(gè)響應(yīng)非常高的全閉環(huán)系統(tǒng)，負(fù)載波動(dòng)和速度較正之間的時(shí)間滯后響應(yīng)是非?？斓?，此時(shí)，真正限制了系統(tǒng)響應(yīng)效果的是機(jī)械連接裝置的傳遞時(shí)間。

伺服系統(tǒng)是NC功能的具體執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般都是由驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)26舉一個(gè)簡單例子：有一臺(tái)機(jī)械，是用伺服電機(jī)通過V形帶傳動(dòng)一個(gè)恒定速度、大慣性的負(fù)載。整個(gè)系統(tǒng)需要獲得恒定的速度和較快的響應(yīng)特性，分析其動(dòng)作過程：

當(dāng)驅(qū)動(dòng)器將電流送到電機(jī)時(shí)，電機(jī)立即產(chǎn)生扭矩；一開始，由于V形帶會(huì)有彈性，負(fù)載不會(huì)加速到象電機(jī)那樣快；伺服電機(jī)會(huì)比負(fù)載提前到達(dá)設(shè)定的速度，此時(shí)裝在電機(jī)上的偏碼器會(huì)削弱電流，繼而削弱扭矩；隨著V型帶張力的不斷增加會(huì)使電機(jī)速度變慢，此時(shí)驅(qū)動(dòng)器又會(huì)去增加電流，周而復(fù)始。

在此例中，系統(tǒng)是振蕩的，電機(jī)扭矩是波動(dòng)的，負(fù)載速度也隨之波動(dòng)。其結(jié)果當(dāng)然會(huì)是噪音、磨損、不穩(wěn)定了。不過，這都不是由伺服電機(jī)引起的，這種噪聲和不穩(wěn)定性，是來源于機(jī)械傳動(dòng)裝置，是由于伺服系統(tǒng)反應(yīng)速度(高)與機(jī)械傳遞或者反應(yīng)時(shí)間（較長）不相匹配而引起的，即伺服電機(jī)響應(yīng)快于系統(tǒng)調(diào)整新的扭矩所需的時(shí)間。

找到了問題根源所在，再來解決當(dāng)然就容易多了，針對以上例子，您可以：（1）增加機(jī)械剛性和降低系統(tǒng)的慣性，減少機(jī)械傳動(dòng)部位的響應(yīng)時(shí)間，如把V形帶更換成直接絲桿傳動(dòng)或用齒輪箱代替V型帶。（2）降低伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減少伺服系統(tǒng)的控制帶寬，如降低伺服系統(tǒng)的增益參數(shù)值。

（3）設(shè)置濾波器，陷波等。舉一個(gè)簡單例子：有一臺(tái)機(jī)械，是用伺服電機(jī)通過V形帶傳動(dòng)一個(gè)恒27那到底什么是“慣量匹配”呢？

1.根據(jù)牛頓第二定律：“進(jìn)給系統(tǒng)所需力矩T=系統(tǒng)傳動(dòng)慣量J×角加速度θ。角加速度θ影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，θ越小，則由控制器發(fā)出指令到系統(tǒng)執(zhí)行完畢的時(shí)間越長，系統(tǒng)反應(yīng)越慢。如果θ變化，則系統(tǒng)反應(yīng)將忽快忽慢，影響加工精度。2.進(jìn)給軸的總慣量“J＝伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性動(dòng)量JM＋電機(jī)軸換算的負(fù)載慣性動(dòng)量JL負(fù)載慣量JL由（以工具機(jī)為例）工作臺(tái)及上面裝的夾具和工件、螺桿、聯(lián)軸器等直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的慣量折合到馬達(dá)軸上的慣量組成。JM為伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量，伺服電機(jī)選定后，此值就為定值，而JL則隨工件等負(fù)載改變而變化。如果希望J變化率小些，則最好使JL所占比例小些。這就是通俗意義上的“慣量匹配”。1．影響：傳動(dòng)慣量對伺服系統(tǒng)的精度，穩(wěn)定性，動(dòng)態(tài)響應(yīng)都有影響，慣量大，系統(tǒng)的機(jī)械常數(shù)大，響應(yīng)慢，會(huì)使系統(tǒng)的固有頻率下降，容易產(chǎn)生諧振，因而限制了伺服帶寬，影響了伺服精度和響應(yīng)速度，慣量的適當(dāng)增大只有在改善低速爬行時(shí)有利，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)在不影響系統(tǒng)剛度的條件下，應(yīng)盡量減小慣量。

2．確定：衡量機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性時(shí)，慣量越小，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性反應(yīng)越好；慣量越大，馬達(dá)的負(fù)載也就越大，越難控制那到底什么是“慣量匹配”呢？

1.根據(jù)牛頓第二定律：“進(jìn)給28

若提高增益會(huì)引起什么呢？

在伺服調(diào)整中，經(jīng)常使用的增益有速度增益，位置增益。

當(dāng)在伺服調(diào)整中發(fā)生問題時(shí)，為避免執(zhí)行錯(cuò)誤的對策，必須要了解在提高增益時(shí)會(huì)引發(fā)哪些情況。 ＜優(yōu)點(diǎn)＞ ?響應(yīng)變快 ?抗干擾增強(qiáng) ?追蹤性提高 ＜缺點(diǎn)＞ ?產(chǎn)生機(jī)械共振 ?由于延遲和干擾而變得不穩(wěn)定控制體自身產(chǎn)生振動(dòng)

具有代表性的延遲要素

速度增益時(shí)：全部轉(zhuǎn)矩濾波器

位置增益時(shí)：速度增益提高增益時(shí)會(huì)產(chǎn)生2種振動(dòng)重要5．關(guān)于控制若提高增益會(huì)引起什么呢？提高增益時(shí)會(huì)產(chǎn)生2種振動(dòng)重要5．關(guān)295．關(guān)于控制（3）若加入濾波器會(huì)引起什么呢？

在伺服里各種濾波器作為一種應(yīng)對振動(dòng)的對策被使用。但是，如果使用錯(cuò)誤的話，

相反的也會(huì)引起振動(dòng)。為掌握怎樣的使用方法才是正確的，必須要了解加入濾波器后會(huì)引發(fā)哪些情況。

使用濾波器后（增大時(shí)間常數(shù)）會(huì)引起如下現(xiàn)象。 ＜優(yōu)點(diǎn)＞ ?能夠抑制機(jī)械共振。 ＜缺點(diǎn)＞ ?延遲增加而變得不穩(wěn)定，控制體自身產(chǎn)生振動(dòng)。

濾波器作為由機(jī)械共振而引起振動(dòng)時(shí)的對策是◎

作為由控制不穩(wěn)定而引起振動(dòng)時(shí)的對策是×重要5．關(guān)于控制（3）若加入濾波器會(huì)引起什么呢？濾波器作為由機(jī)305．關(guān)于控制（4）關(guān)于發(fā)生振動(dòng)的結(jié)構(gòu)

發(fā)生的振動(dòng)

提高增益→機(jī)械共振，控制體自身不穩(wěn)定的振動(dòng)

加入濾波器→控制不穩(wěn)定的振動(dòng)

伺服調(diào)整的基本是①為了加快響應(yīng)而提高增益②由于增益的提高而產(chǎn)生了機(jī)械共振③通過加入陷波濾波器；延長轉(zhuǎn)矩濾波器的時(shí)間常數(shù)來應(yīng)對④為了加快響應(yīng)而提高增益⑤產(chǎn)生控制體自身的振動(dòng)（增益已不能再提高）

按照以上的步驟執(zhí)行。

由于根據(jù)產(chǎn)生的振動(dòng)，采取的對策有很大的不同，因此對發(fā)生振動(dòng)的辨別能力是很重要的。

重要5．關(guān)于控制（4）關(guān)于發(fā)生振動(dòng)的結(jié)構(gòu)重要316．關(guān)于裝置3‐2．SigmaWin的機(jī)械分析和振動(dòng)的關(guān)系

機(jī)械共振（共振頻率）是指“變得像無負(fù)載的狀態(tài)＝伺服輕快動(dòng)作＝增益提高”，

在SigmaWin的機(jī)械分析的增益線圖上呈山狀。

裝置的固有振動(dòng)數(shù)（反共振頻率）是指“伺服受到反作用力＝伺服的動(dòng)作被抑制＝增益下降”，

在SigmaWin的機(jī)械分析的增益線圖上呈谷狀。伺服在負(fù)載變輕后動(dòng)作輕快伺服受到反作用力，動(dòng)作困難增益降低增益提高共振頻率反共振頻率6．關(guān)于裝置3‐2．SigmaWin的機(jī)械分析和振動(dòng)的關(guān)系326．關(guān)于裝置（６）3‐3．具有代表性構(gòu)造的機(jī)械特性3－3－1．滾珠絲杠結(jié)構(gòu)滾珠絲杠結(jié)構(gòu)的場合，機(jī)械分析的結(jié)果產(chǎn)生2個(gè)（以上）峰值。并且，各自的振動(dòng)如下。（ａ）在滾珠絲杠的螺母部的剛性體（旋轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)（頻率較低的峰值）（ｂ）滾珠絲杠?聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)共振（頻率較高的峰值）

6．關(guān)于裝置（６）3‐3．具有代表性構(gòu)造的機(jī)械特性336．關(guān)于裝置（７）3‐3．具有代表性構(gòu)造的機(jī)械特性3－3－2．皮帶構(gòu)造皮帶構(gòu)造的場合，機(jī)械分析的結(jié)果產(chǎn)生1個(gè)峰值。其特點(diǎn)是峰頂和峰谷之間的頻率差以及增益?相位的變化比較大。

6．關(guān)于裝置（７）3‐3．具有代表性構(gòu)造的機(jī)械特性346．關(guān)于振動(dòng)的對策4‐1．機(jī)械共振

機(jī)械共振是在伺服調(diào)整中提高速度比例增益時(shí)，縮短轉(zhuǎn)矩濾波器的情況下發(fā)生的比較多。

一般的機(jī)械共振的對策就是使用各種濾波器。經(jīng)常使用的濾波器有

轉(zhuǎn)矩濾波器（PR1.04等）

陷波濾波器

由于機(jī)械共振在機(jī)械分析的增益線圖中呈現(xiàn)山狀，所以在進(jìn)行伺服調(diào)整之前如果先實(shí)行機(jī)械分析的話可以討論出適合裝置的濾波器設(shè)定。＜機(jī)械共振的辨別方法＞減小轉(zhuǎn)矩濾波器（Pn401等）的時(shí)間常數(shù)→振動(dòng)（聲音）惡化重要陷波濾波器6．關(guān)于振動(dòng)的對策4‐1．機(jī)械共振由于機(jī)械共振在354‐3．因慣性力引起的裝置的搖擺

因慣性力引起的裝置的搖擺是因?yàn)榧涌煅b置的動(dòng)作引起的。

在伺服調(diào)整中有時(shí)是因?yàn)樘岣唔憫?yīng)（例如增大位置環(huán)增益，使用前饋等）而產(chǎn)生的。

此類振動(dòng)隨著時(shí)間的加長而逐漸改善，伺服不發(fā)生振動(dòng)。

此類振動(dòng)的對策是改善指令。改善指令的方法有 ?使用指令濾波器 ?降低指令的加速度（需要向用戶建議。）

等。

若發(fā)生此類振動(dòng)，不管怎樣的伺服調(diào)整，都不能有更好的效果。

＜因慣性力引起的裝置的搖擺的辨別方法＞增大指令濾波器的時(shí)間常數(shù)→搖動(dòng)變小重要7．關(guān)于振動(dòng)的對策（４）4‐3．因慣性力引起的裝置的搖擺＜因慣性力引起的裝置的搖擺的367．伺服調(diào)整的方法

Step３

5‐2．關(guān)于手動(dòng)調(diào)整5-2-1．個(gè)別裝置的手動(dòng)調(diào)整

即使設(shè)定考慮了增益平衡性的參數(shù)，由于裝置本身的原因在停止時(shí)也有發(fā)生振動(dòng)的情況。

發(fā)生振動(dòng)的裝置的特征如下

?。衅ЫY(jié)構(gòu)的裝置

ⅱ．負(fù)載慣性力矩比大的裝置

此類振動(dòng)的對策是在實(shí)施調(diào)整支持功能后

①縮短濾波器的時(shí)間常數(shù)

如果這樣還是不行的話②降低增益

降低增益導(dǎo)致響應(yīng)性不足，無法滿足規(guī)定要求時(shí)，需要③使用增益切換功能，僅在停止時(shí)降低增益

和手動(dòng)調(diào)整。

7．伺服調(diào)整的方法Step３5‐2．關(guān)于手動(dòng)調(diào)整377．伺服調(diào)整的方法

Step４

5‐2．關(guān)于手動(dòng)調(diào)整5-2-2．縮短定位時(shí)間的手動(dòng)調(diào)整

①前饋功能

如果這樣還是不行的話，需要使用②積分時(shí)間常數(shù)

在靜摩擦的影響下，可能在P控制切換到P-I控制前

在積存有位置偏差的狀態(tài)下停止。

7．伺服調(diào)整的方法Step４5‐2．關(guān)于手動(dòng)調(diào)整38Q&A謝謝觀看Q&A謝謝觀看39演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！40調(diào)整

方法培

訓(xùn)

調(diào)整方法培訓(xùn)41一．基

本參數(shù)

調(diào)節(jié)

其實(shí)伺服電機(jī)我們所說的基本調(diào)節(jié)就是要確定下面幾個(gè)方面的問題：控制方式（一共有三種）●位置控制●速度控制●轉(zhuǎn)矩控制一．基本參數(shù)調(diào)節(jié)42參數(shù)號(hào)參考值備注Pr0.010控制方式選擇，固定為“0”Pr0.06用戶指定電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，0或1Pr0.07用戶指定脈沖方式，具體由電氣工程師選擇Pr0.11用戶指定在反饋的時(shí)候設(shè)定Pr0.08用戶指定脈沖當(dāng)量1.位置控

制的基本參數(shù)調(diào)節(jié)

參數(shù)號(hào)參考值備注Pr0.010控制方式選擇，固定為“0”Pr43第一增益第二增益剛性大剛性小Pr1.00位置環(huán)Pr1.05第二位置環(huán)↑↓Pr1.01速度環(huán)Pr1.06第二速度環(huán)↑↓Pr1.02積分常數(shù)Pr1.07第二積分↓↑Pr1.04轉(zhuǎn)矩濾波器Pr1.09第二轉(zhuǎn)矩濾波↓↑Pr1.10速度前饋↑↓Pr0.04慣量比————Pr0.02自動(dòng)調(diào)整————Pr0.03自動(dòng)剛性↑↓1.1位置

控制的

基本參數(shù)調(diào)節(jié)。第一增益第二增益剛性大剛性小Pr1.00位置環(huán)Pr1.05第44參數(shù)號(hào)參考值備注Pr0.011控制方式選擇，固定為“1”Pr3.02用戶指定電壓增益，單位（R/V）Pr3.03用戶指定電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向取反Pr4.22用戶指定零漂Pr0.11用戶指定反饋脈沖數(shù)2.速度

控制的

基本參數(shù)調(diào)節(jié)

參數(shù)號(hào)參考值備注Pr0.011控制方式選擇，固定為“1”Pr45第一增益第二增益剛性大剛性小備注Pr1.00位置環(huán)Pr1.05第二位置環(huán)無效無效Pr1.01速度環(huán)Pr1.06第二速度環(huán)↑↓Pr1.02積分常數(shù)Pr1.07第二積分↓↑Pr1.04轉(zhuǎn)矩濾波器Pr1.09第二轉(zhuǎn)矩濾波↓↑Pr1.10速度前饋無效無效Pr0.04慣量比————Pr0.02自動(dòng)調(diào)整————Pr0.03自動(dòng)剛性↑↓2.1速度

控制的

基本參數(shù)調(diào)節(jié)

第一增益第二增益剛性大剛性小備注Pr1.00位置環(huán)Pr1.046參數(shù)號(hào)參考值備注Pr0.012控制方式選擇，固定為“2”Pr3.18用戶指定轉(zhuǎn)矩指令選擇Pr3.19用戶指定轉(zhuǎn)矩指令增益，單位（×0.1V/100%）Pr3.20用戶指定電機(jī)旋轉(zhuǎn)邏輯取反，Pr0.11用戶指定反饋脈沖數(shù)Pr3.21用戶設(shè)置轉(zhuǎn)矩模式速度限制3.轉(zhuǎn)矩

控制的

基本參數(shù)調(diào)節(jié)

參數(shù)號(hào)參考值備注Pr0.012控制方式選擇，固定為“2”Pr47第一增益第二增益剛性大剛性小備注Pr1.00位置環(huán)Pr1.05第二位置環(huán)無效無效Pr1.01速度環(huán)Pr1.06第二速度環(huán)↑↓Pr1.02積分常數(shù)Pr1.07第二積分↓↑Pr1.04轉(zhuǎn)矩濾波器Pr1.09第二轉(zhuǎn)矩濾波↓↑Pr1.10速度前饋無效無效Pr0.04慣量比————Pr0.02自動(dòng)調(diào)整————Pr0.03自動(dòng)剛性↑↓3.1轉(zhuǎn)矩

控制的

基本參數(shù)調(diào)第一增益第二增益剛性大剛性小備注Pr1.00位置環(huán)Pr1.0484、伺

服剛性

的基本調(diào)節(jié)

伺服電機(jī)的剛性，實(shí)際是伺服系統(tǒng)的增益大小但是可以從下面兩方面來理解：

1.系統(tǒng)跟隨指令的一個(gè)指標(biāo)

2.系統(tǒng)抗干擾能力的一個(gè)指標(biāo)4、伺服剛性的基本調(diào)節(jié)49方法實(shí)現(xiàn)方式選型軟件計(jì)算這種方法，根據(jù)系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，但是往往不可靠。所以這種方式很少用。實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)Pr0.02≠0，只改變Pr0.03，通過上位控制系統(tǒng)給出指令，讓電機(jī)以實(shí)際工況來回運(yùn)動(dòng)，直到電機(jī)軸震動(dòng)或響聲注意：1、有一定的加減速度。2、有一定的行程自動(dòng)增益調(diào)節(jié)At-no_,通過改變剛性等級(jí)，直到電機(jī)軸震動(dòng)或響聲4.1伺服

電機(jī)剛

性的基本調(diào)節(jié)伺服電機(jī)剛性，首先需要確定的第一個(gè)參數(shù)是：Pr0.04

通過這個(gè)方式還不能滿足要求的，就要使用Panaterm軟件進(jìn)行調(diào)節(jié)方法實(shí)現(xiàn)方式選型軟件計(jì)算這種方法，根據(jù)系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，50速度環(huán)

增益

的設(shè)定

?速度環(huán)增益——影響速度響應(yīng)能力的參數(shù)，停止時(shí)，用手對聯(lián)軸器加以外力，稍微提高速度環(huán)增益（每次30），直到由于擾動(dòng)伺服發(fā)生振蕩馬上結(jié)束的值。?通過手的感覺來判斷最好，但不可行的時(shí)候也可通過轉(zhuǎn)矩及聲音來判斷。?然后讓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，確認(rèn)在運(yùn)行中無振蕩現(xiàn)象。?在不能施加外力的情況下，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(gè)體差異以及年久的變化，應(yīng)減小10%程度設(shè)定。目標(biāo)？

（如果負(fù)載的慣量比正確設(shè)定的情況下）高剛性的機(jī)械200以上低剛性的機(jī)械100以下由于設(shè)定的大、小產(chǎn)生的影響？太小的話，反復(fù)過沖與下沖，搖擺不定地轉(zhuǎn)動(dòng)。太大的話，也會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)與聲音，引起振蕩。速度環(huán)增益的設(shè)定51速度環(huán)增益(Speedloopgain)的效果：速度(speed)觀測

速度環(huán)增益(Speedloopgain)的效果：速度(s52速度環(huán)增益(speedloopgain)的效果：轉(zhuǎn)矩(torque)觀測

速度環(huán)增益(speedloopgain)的效果：轉(zhuǎn)矩(t53位置環(huán)

增益

的設(shè)定

與定位的遲滯有關(guān)，一般在速度增益的一半到２倍的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。目標(biāo)？高剛性的機(jī)械

位置環(huán)增益設(shè)定＝

速度環(huán)增益×2低剛性的機(jī)械

位置環(huán)增益設(shè)定＝

速度環(huán)增益×1／2（如果負(fù)載的慣量比設(shè)定正確的情況）由于設(shè)定的大、小產(chǎn)生的影響？太小的話，定位時(shí)間長。太大的話，發(fā)生振動(dòng)，也會(huì)影響COIN信號(hào)輸出。

判斷？通過速度、位置偏差確認(rèn)。想加快整定的場合，通過一邊確認(rèn)位置偏差，一邊考慮定位完成的幅值來調(diào)整。

位置環(huán)增益的設(shè)定54位置環(huán)增益(positionloopgain)的效果：速度(speed)觀測位置環(huán)增益(positionloopgain)的效果：速55位置環(huán)增益(positionloopgain)的效果：位置偏差(positionerror)觀測

位置環(huán)增益(positionloopgain)的效果：位56速度積

分時(shí)

間常數(shù)的設(shè)

定

特別地，位置偏差小的時(shí)候結(jié)束得快的關(guān)系、一般在10~300的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。目標(biāo)？高剛性的機(jī)械

30以下低剛性機(jī)械和怕振動(dòng)的機(jī)械

50—300

由于設(shè)定的大、小產(chǎn)生的影響？太小的話，會(huì)引起振動(dòng)，也會(huì)影響COIN信號(hào)輸出。太大的話、振動(dòng)會(huì)減小，偏差少的場合，整定時(shí)間會(huì)變長。作為一階延時(shí)時(shí)間常數(shù)設(shè)為500以上的話，不太大的變化看不到。

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值來調(diào)整。速度積分時(shí)間常數(shù)的設(shè)定57速度積分時(shí)間常數(shù)(speedintegratedtime)的效果：速度(speed)觀測

速度積分時(shí)間常數(shù)(speedintegratedtime58速度積分時(shí)間常數(shù)(speedintegratedtime)的效果：位置偏差(positionerror)觀測速度積分時(shí)間常數(shù)(speedintegratedtime59基本調(diào)

整附

加功能

前饋功能

跳過位置環(huán)增益，直接輸入到速度環(huán)增益的比例（%）的設(shè)定。用于想快速定位的場合。目標(biāo)通常30%程度，最大60%。根據(jù)機(jī)械，設(shè)為100%也有可能，但位置偏差也有變?yōu)闇p的情況。設(shè)定值很大時(shí)，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(hào)。

轉(zhuǎn)矩濾波器功能

轉(zhuǎn)矩指令的一階延時(shí)低通濾波器。設(shè)定單位為0.01ms。一般為300以下。對抑制機(jī)械的振動(dòng)和噪音有效果。（轉(zhuǎn)矩的紊亂會(huì)導(dǎo)致機(jī)械的振動(dòng)與噪音）設(shè)定地過大的話（特別是300以上）因難以控制需注意截止頻率fc＝1／（2π×設(shè)定値×0.00001）（例）設(shè)定値100的情況fc

＝1／（2π×100×0.00001）＝159Hz設(shè)定目標(biāo)

高的K—K—音的情況

100程度低的咕—咕—音的情況

200程度基本調(diào)整附加功能60速度前饋(speedfeedforward)的效果：速度(speed)觀測速度前饋(speedfeedforward)的效果：速度(61【實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整流程圖】結(jié)束從上位控制器NC傳出指令分析頻率（FFT）把握共振特性機(jī)械鋼性No.（Pr.22）上升運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常？出現(xiàn)共振現(xiàn)象時(shí)要求更短的整定時(shí)間時(shí)①把握速度環(huán)增益的范圍②把握共振點(diǎn),根據(jù)需要使用陷波濾波器運(yùn)轉(zhuǎn)OK？運(yùn)轉(zhuǎn)OK？結(jié)束結(jié)束機(jī)械鋼性No.（Pr.22）下降是是是OK實(shí)行實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整的情況下，右圖表示調(diào)整流量。實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整這一功能，可以進(jìn)行自動(dòng)增益切換，自動(dòng)設(shè)定位置環(huán)路增益，速度環(huán)路增益，速度環(huán)路積分時(shí)間常數(shù)、速度觀測濾波器、轉(zhuǎn)矩濾波器、前饋速度，慣量比等個(gè)調(diào)整參數(shù)，不能更改。

按照操作手冊進(jìn)行調(diào)整時(shí)，需要設(shè)定實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整功能為無效。如果此流程可以理解，操作就沒問題了！【實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整流程圖】結(jié)束從上位控制器NC傳出指令分析頻率（62截止頻率：關(guān)鍵點(diǎn)為驅(qū)動(dòng)器控制速度環(huán)響應(yīng)。

設(shè)定慣量比時(shí)，要與速度環(huán)增益一致。這里以１１０Hz為例，速度環(huán)的響應(yīng)區(qū)間表示設(shè)定在１１０Hz的狀態(tài)下。共振點(diǎn)反共振點(diǎn)根據(jù)PANATERM頻率分析功能分析頻率功能，可以測定１ＫＨｚ范圍內(nèi)的響應(yīng)特性。此功能強(qiáng)大，不僅對調(diào)整起到很大的作用，而且還可以把握負(fù)載狀態(tài)與特性。使用方法可根據(jù)具體的需要另外學(xué)習(xí)，在實(shí)際操作中，如沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，感覺也就很難把握。因此，需要理解下列圖表所表示的內(nèi)容。MINAS系列的PANATERM，配置有完美的「頻率分析」功能。如果使用此項(xiàng)功能，解析力將大幅提高截止頻率：共振點(diǎn)反共振點(diǎn)根據(jù)PANATERM頻率分析功能分析63轉(zhuǎn)矩濾波器陷波濾波器整體下降該點(diǎn)下降?使用PANATERM分析頻率功能，觀察濾波器效果下圖的藍(lán)線（黑白印刷比較圖難以辨認(rèn)）表示使用濾波器前，可能在２００Ｈｚ付近共振點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)。紅線表示使用濾波器后的波形，可以把握各濾波器的效果。轉(zhuǎn)矩濾波器陷波濾波器整體下降該點(diǎn)下降?使用PANATERM分64增益調(diào)整的實(shí)際運(yùn)用

最后，總結(jié)了使用操作手冊在實(shí)機(jī)上進(jìn)行調(diào)整的實(shí)際操作。此前，對增益進(jìn)行了闡述。實(shí)際操作的調(diào)整，要和各種過濾器一起來抑制共振現(xiàn)象。此外，歸根結(jié)底調(diào)整是與負(fù)載匹配的過程。根據(jù)不同情況，改變調(diào)整方法，整體流程如下圖所示。開始用出貨值解析頻率，確認(rèn)共振點(diǎn)等，然后設(shè)定各過濾器如果有可能，用最小剛性No.進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，并設(shè)定慣量比使用運(yùn)作的低速驅(qū)動(dòng)或再次解析頻率等各種過濾器決定最適合數(shù)值和速度環(huán)增益。設(shè)定位置環(huán)增益和速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)用原有運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，看波形圖解確認(rèn)運(yùn)轉(zhuǎn)過程。如運(yùn)轉(zhuǎn)沒有達(dá)到要求，微調(diào)各個(gè)增益根據(jù)上升的速度環(huán)增益值，決定位置環(huán)增益和速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)的范圍如這樣也無法使驅(qū)動(dòng)達(dá)到要求，進(jìn)一步采用增益切換功能和速度換技能和前饋速度等功能。

完成不分先后順序增益調(diào)整的實(shí)際運(yùn)用最后，總結(jié)了使用操作手冊在實(shí)機(jī)上進(jìn)行調(diào)整65伺服系統(tǒng)是NC功能的具體執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般都是由驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、測速機(jī)、編碼器構(gòu)成。問題一：噪聲，不穩(wěn)定

客戶在一些機(jī)械上使用伺服電機(jī)時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生噪聲過大，電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定等現(xiàn)象，出現(xiàn)此問題時(shí)，許多使用者的第一反應(yīng)就是伺服電機(jī)質(zhì)量不好，因?yàn)橛袝r(shí)換成步進(jìn)電機(jī)或是變頻電機(jī)來拖動(dòng)負(fù)載，噪聲和不穩(wěn)定現(xiàn)象卻反而小很多。表面上看，確實(shí)是伺服電機(jī)的原故，但我們仔細(xì)分析伺服電機(jī)的工作原理后，會(huì)發(fā)現(xiàn)這種結(jié)論是完全錯(cuò)誤的。

交流伺服系統(tǒng)包括：伺服驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)和一個(gè)反饋傳感器（一般伺服電機(jī)自帶光學(xué)偏碼器）。所有這些部件都在一個(gè)控制閉環(huán)系統(tǒng)中運(yùn)行：驅(qū)動(dòng)器從外部接收參數(shù)信息，然后將一定電流輸送給電機(jī)，通過電機(jī)轉(zhuǎn)換成扭矩帶動(dòng)負(fù)載，負(fù)載根據(jù)它自己的特性進(jìn)行動(dòng)作或加減速，傳感器測量負(fù)載的位置，使驅(qū)動(dòng)裝置對設(shè)定信息值和實(shí)際位置值進(jìn)行比較，然后通過改變電機(jī)電流使實(shí)際位置值和設(shè)定信息值保持一致，當(dāng)負(fù)載突然變化引起速度變化時(shí)，偏碼器獲知這種速度變化后會(huì)馬上反應(yīng)給伺服驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器又通過改變提供給伺服電機(jī)的電流值來滿足負(fù)載的變化，并重新返回到設(shè)定的速度。交流伺服系統(tǒng)是一個(gè)響應(yīng)非常高的全閉環(huán)系統(tǒng)，負(fù)載波動(dòng)和速度較正之間的時(shí)間滯后響應(yīng)是非常快的，此時(shí)，真正限制了系統(tǒng)響應(yīng)效果的是機(jī)械連接裝置的傳遞時(shí)間。

伺服系統(tǒng)是NC功能的具體執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般都是由驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)66舉一個(gè)簡單例子：有一臺(tái)機(jī)械，是用伺服電機(jī)通過V形帶傳動(dòng)一個(gè)恒定速度、大慣性的負(fù)載。整個(gè)系統(tǒng)需要獲得恒定的速度和較快的響應(yīng)特性，分析其動(dòng)作過程：

當(dāng)驅(qū)動(dòng)器將電流送到電機(jī)時(shí)，電機(jī)立即產(chǎn)生扭矩；一開始，由于V形帶會(huì)有彈性，負(fù)載不會(huì)加速到象電機(jī)那樣快；伺服電機(jī)會(huì)比負(fù)載提前到達(dá)設(shè)定的速度，此時(shí)裝在電機(jī)上的偏碼器會(huì)削弱電流，繼而削弱扭矩；隨著V型帶張力的不斷增加會(huì)使電機(jī)速度變慢，此時(shí)驅(qū)動(dòng)器又會(huì)去增加電流，周而復(fù)始。

在此例中，系統(tǒng)是振蕩的，電機(jī)扭矩是波動(dòng)的，負(fù)載速度也隨之波動(dòng)。其結(jié)果當(dāng)然會(huì)是噪音、磨損、不穩(wěn)定了。不過，這都不是由伺服電機(jī)引起的，這種噪聲和不穩(wěn)定性，是來源于機(jī)械傳動(dòng)裝置，是由于伺服系統(tǒng)反應(yīng)速度(高)與機(jī)械傳遞或者反應(yīng)時(shí)間（較長）不相匹配而引起的，即伺服電機(jī)響應(yīng)快于系統(tǒng)調(diào)整新的扭矩所需的時(shí)間。

找到了問題根源所在，再來解決當(dāng)然就容易多了，針對以上例子，您可以：（1）增加機(jī)械剛性和降低系統(tǒng)的慣性，減少機(jī)械傳動(dòng)部位的響應(yīng)時(shí)間，如把V形帶更換成直接絲桿傳動(dòng)或用齒輪箱代替V型帶。（2）降低伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減少伺服系統(tǒng)的控制帶寬，如降低伺服系統(tǒng)的增益參數(shù)值。

（3）設(shè)置濾波器，陷波等。舉一個(gè)簡單例子：有一臺(tái)機(jī)械，是用伺服電機(jī)通過V形帶傳動(dòng)一個(gè)恒67那到底什么是“慣量匹配”呢？

1.根據(jù)牛頓第二定律：“進(jìn)給系統(tǒng)所需力矩T=系統(tǒng)傳動(dòng)慣量J×角加速度θ。角加速度θ影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，θ越小，則由控制器發(fā)出指令到系統(tǒng)執(zhí)行完畢的時(shí)間越長，系統(tǒng)反應(yīng)越慢。如果θ變化，則系統(tǒng)反應(yīng)將忽快忽慢，影響加工精度。2.進(jìn)給軸的總慣量“J＝伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性動(dòng)量JM＋電機(jī)軸換算的負(fù)載慣性動(dòng)量JL負(fù)載慣量JL由（以工具機(jī)為例）工作臺(tái)及上面裝的夾具和工件、螺桿、聯(lián)軸器等直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的慣量折合到馬達(dá)軸上的慣量組成。JM為伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量，伺服電機(jī)選定后，此值就為定值，而JL則隨工件等負(fù)載改變而變化。如果希望J變化率小些，則最好使JL所占比例小些。這就是通俗意義上的“慣量匹配”。1．影響：傳動(dòng)慣量對伺服系統(tǒng)的精度，穩(wěn)定性，動(dòng)態(tài)響應(yīng)都有影響，慣量大，系統(tǒng)的機(jī)械常數(shù)大，響應(yīng)慢，會(huì)使系統(tǒng)的固有頻率下降，容易產(chǎn)生諧振，因而限制了伺服帶寬，影響了伺服精度和響應(yīng)速度，慣量的適當(dāng)增大只有在改善低速爬行時(shí)有利，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)在不影響系統(tǒng)剛度的條件下，應(yīng)盡量減小慣量。

2．確定：衡量機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性時(shí)，慣量越小，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性反應(yīng)越好；慣量越大，馬達(dá)的負(fù)載也就越大，越難控制那到底什么是“慣量匹配”呢？

1.根據(jù)牛頓第二定律：“進(jìn)給68

若提高增益會(huì)引起什么呢？

在伺服調(diào)整中，經(jīng)常使用的增益有速度增益，位置增益。

當(dāng)在伺服調(diào)整中發(fā)生問題時(shí)，為避免執(zhí)行錯(cuò)誤的對策，必須要了解在提高增益時(shí)會(huì)引發(fā)哪些情況。 ＜優(yōu)點(diǎn)＞ ?響應(yīng)變快 ?抗干擾增強(qiáng) ?追蹤性提高 ＜缺點(diǎn)＞ ?產(chǎn)生機(jī)械共振 ?由于延遲和干擾而變得不穩(wěn)定控制體自身產(chǎn)生振動(dòng)

具有代表性的延遲要素

速度增益時(shí)：全部轉(zhuǎn)矩濾波器

位置增益時(shí)：速度增益提高增益時(shí)會(huì)產(chǎn)生2種振動(dòng)重要5．關(guān)于控制若提高增益會(huì)引起什么呢？提高增益時(shí)會(huì)產(chǎn)生2種振動(dòng)重要5．關(guān)695．關(guān)于控制（3）若加入濾波器會(huì)引起什么呢？

在伺服里各種濾波器作為一種應(yīng)對振動(dòng)的對策被使用。但是，如果使用錯(cuò)誤的話，

相反的也會(huì)引起振動(dòng)。為掌握怎樣的使用方法才是正確的，必須要了解加入濾波器后會(huì)引發(fā)哪些情況。

使用濾波器后（增大時(shí)間常數(shù)）會(huì)引起如下現(xiàn)象。 ＜優(yōu)點(diǎn)＞ ?能夠抑制機(jī)械共振。 ＜缺點(diǎn)＞ ?延遲增加而變得不穩(wěn)定，控制體自身產(chǎn)生振動(dòng)。

濾波器作為由機(jī)械共振而引起振動(dòng)時(shí)的對策是◎

作為由控制不穩(wěn)定而引起振動(dòng)時(shí)的對策是×重要5．關(guān)于控制（3）若加入濾波器會(huì)引起什么呢？濾波器作為由機(jī)705．關(guān)于控制（4）關(guān)于發(fā)生振動(dòng)的結(jié)構(gòu)

發(fā)生的振動(dòng)

提高增益→機(jī)械共振，控制體自身不穩(wěn)定的振動(dòng)

加入濾波器→控制不穩(wěn)定的振動(dòng)

伺服調(diào)整的基本是①為了加快響應(yīng)而提高增益②由于增益的提高而產(chǎn)生了機(jī)械共振③通過加入陷波濾波器；延長轉(zhuǎn)矩濾波器的時(shí)間常數(shù)來應(yīng)對④為了加快響應(yīng)而提高增益⑤產(chǎn)生控制體自身的振動(dòng)（增益