"伺服参数调整方法PPT学习教案.pptx"
本学习教案旨在帮助学习者理解伺服驱动器的参数调整方法,掌握伺服驱动器的理论基础和实际应用。
一、伺服驱动器的参数调整理论基础
伺服驱动器包括三个反馈环节:位置环、速度环和电流环。三个环节的反应速度不同,电流环的反应速度最快,速度环次之,位置环最慢。如果不遵守这个原则,将会造成电机运转的震动或反应不良。
伺服驱动器的设计可以尽量确保电流环具备良好的反应性能,故用户只需调整位置环和速度环的增益即可。通常来说,要求位置环的反应不能快于速度环的反应。因此,若要增加位置环的增益,必须先增加速度环的增益。
如果位置环反应比速度环反应还快,由于速度环反应相对较慢,速度环的输出变化无法跟上位置环输出的速度指令的变化,因此就无法达到平滑的线性加速或减速。而且,位置环会继续累计脉冲偏差,从而增加速度指令。这样,电机速度会超过给定值,然后位置环会尝试减少速度指令输出量,这样又会导致速度环反应会变得很差,电机将赶不上速度指令。
二、伺服驱动器关键参数的调整原则
1. 速度环增益:速度环增益主要用来决定速度环的反应速度。在机械系统不震动的前提下,参数设定的值愈大,反应速度就会增加。在确保负载惯量比的设定值处于允许范围的条件下,速度环的增益设置就可以达到设计时允许的数值范围,从而确保速度环的快速反应。
2. 速度环积分时间常数:速度环的积分作用可以减小电机速度的脉动,但积分作用也会延迟伺服驱动器的反应。速度环积分对速度跟踪位置指令的影响不是很大,但过大的速度环积分时间会延迟速度环的反应时间。
3. 位置环增益:位置环增益是交流伺服系统的基本指标之一,它与伺服电机以及机械负载有着密切的联系。通常伺服系统的位置环增益越高,电机速度对于位置指令响应的延时减少,位置跟踪误差愈小,定位所需时间越短。
4. 转矩指令滤波时间常数:机械系统在某些情况下可能会出现转矩共振现象,产生尖锐的振动噪音。通过增加转矩指令滤波时间常数可减弱或停止此振动噪音。
三、手动增益调整参考方法
伺服驱动器作为一个完整的控制系统,其各参数之间总是相互制约的。例如如果只有位置环增益增加,而速度环增益较低,那么位置环输出的指令可能会变得不稳定,以致整个伺服系统的反应可能会变得不稳定。
通常可参照下列步骤对系统进行初步参数调整:
a)将位置环增益即先设,通常情况下,位置环增益的设定值较小,以便于系统的稳定性。
b)调整速度环增益,以确保速度环的反应速度满足要求。
c)调整速度环积分时间常数,以确保速度环的反应速度和稳定性。
d)调整位置环增益,以确保位置环的反应速度和稳定性。
e)调整转矩指令滤波时间常数,以减弱或停止振动噪音。
四、伺服驱动器的应用
伺服驱动器广泛应用于机械、自动化、机器人等领域。它可以控制电机的旋转速度、位置和加速度,从而实现机械系统的自动化控制。
本学习教案旨在帮助学习者理解伺服驱动器的参数调整方法,掌握伺服驱动器的理论基础和实际应用。通过学习本教案,学习者可以更好地理解伺服驱动器的工作原理,并应用于实际项目中。