伺服电机的调试6大秘诀及常见问题辨析.docx

伺服电机的调试6大秘诀及常见问题辨析启程况教师导语：伺服电机的调试6大秘诀及常见问题辨析如下。的调试6大秘诀及常见问题辨析如下:第一：初始化参数在接线之前，先初始化参数。在控制卡上：选好控制方式;将PID参数清零;让控制卡上电时默认使能信号关闭;将此状态保存，确保控制卡再次上电时即为此状态。在伺服电机上：设置控制方式;设置使能由外部控制;编码器信号输出的齿轮比;设置控制信号与电机转速的比例关系。一般来讲，建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。第二：接线将控制卡断电，连接控制卡与伺服之间的信号线。以下的线是必需要接的：控制卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。复查接线没有错误后，伺服电机和控制卡(以及PC)上电。此时电机应该不动，而且可以用外力轻松转动，假如不是这样，检查使能信号的设置与接线。用外力转动电机，检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化，否那么检查编码器信号的接线和设置。第三：试方向对于一个闭环控制系统，假如反应信号的方向不正确，后果肯定是灾难性的。通过控制卡翻开伺服的使能信号。这是伺服应该以一个较低的速度转动，这就是传讲中的“零漂。一般控制卡上都会有抑制零漂的指令或者参数。使用这个指令或者参数，看电机的转速和方向是否可以通过这个指令(参数)控制。假如不能控制，检查模拟量接线及控制方式的参数设置。确认给出正数，电机正转，编码器计数增加;给出负数，电机反转转，编码器计数减小。假如电机带有负载，行程有限，不要采用这种方式。测试不要给过大的电压，建议在1V以下。假如方向不一致，可以修改控制卡或者电机上的参数，使其一致。第四抑制零漂在闭环控制经过中，零漂的存在会对控制效果有一定的影响，最好将其抑制住。使用控制卡或者伺服上抑制零飘的参数，仔细调整，使电机的转速趋近于零。由于零漂本身也有一定的随机性，所以，不必要求电机转速绝对为零。第五：建立闭环控制再次通过控制卡将伺服使能信号放开，在控制卡上输入一个较小的比例增益，至于多大算较小，这只能凭感觉了，假如实在不放心，就输入控制卡能允许的最小值。将控制卡和伺服的使能信号翻开。这时，电机应该已经可以按照运动指令大致做出动作了。第六：调整闭环参数细调控制参数，确保电机按照控制卡的指令运动，这是必需要做的工作，而这局部工作，更多的是经历，这里只能从略了。伺服系统是机电产品中的重要环节，它能提供最高程度的动态响应和扭矩密度，所以拖动系统的开展趋势是用沟通伺服驱动取替传统的液压、直流、步进和AC变频调速驱动，以便使系统性能到达一个全新的程度，包括更短的周期、更高的消费率、更好的可靠性和更长的寿命。为了实现伺服电机的更好性能，就必须对伺服电机的一些使用特点有所理解。伺服电机在使用中的常见问题：第一：噪声，不稳定有些使用者在一些机械上使用伺服电机时，经常会发生噪声过大，电机带动负载运转不稳定等现象，出现此问题时，很多使用者的第一反响就是伺服电机质量不好，由于有时换成步进电机或者是变频电机来拖动负载，噪声和不稳定现象却反而小很多。外表上看，确实是伺服电机的原故，但我们仔细分析伺服电机的工作原理后，会发现这种结论是完全错误的。沟通伺服系统包括：伺服驱动、伺服电机和一个反应传感器(一般伺服电机自带光学偏码器)。所有这些部件都在一个控制闭环系统中运行：驱动器从外部接收参数信息，然后将一定电流输送给电机，通过电机转换成扭矩带动负载，负载根据它自己的特性进展动作或者加减速，传感器测量负载的位置，使驱动装置对设定信息值和实际位置值进展比拟，然后通过改变电机电流使实际位置值和设定信息值保持一致，当负载忽然变化引起速度变化时，偏码器获知这种速度变化后会马上反响给伺服驱动器，驱动器又通过改变提供应伺服电机的电流值来知足负载的变化，并重新返回到设定的速度。沟通伺服系统是一个响应非常高的全闭环系统，负载波动和速度较正之间的时间滞后响应是非常快的，此时，真正限制了系统响应效果的是机械连接装置的传递时间。举一个简单例子：有一台机械，是用伺服电机通过V形带传动一个恒定速度、大惯性的负载。整个系统需要获得恒定的速度和较快的响应特性，分析其动作经过：当驱动器将电流送到电机时，电机立即产生扭矩;一开场，由于V形带会有弹性，负载不会加速到象电机那样快;伺服电时机比负载提早到达设定的速度，此时装在电机上的偏码器会削弱电流，继而削弱扭矩;随着V型带张力的不断增加会使电机速度变慢，此时驱动器又会去增加电流，周而复始。在此例中，系统是振荡的，电机扭矩是波动的，负载速度也随之波动。其结果当然会是噪音、磨损、不稳定了。不过，这都不是由伺服电机引起的，这种噪声和不稳定性，是;于机械传动装置，是由于伺服系统反响速度(高)与机械传递或反响时间(较长)不相匹配而引起的，即伺服电机响应快于系统调整新的扭矩所需的时间。找到了问题根源所在，再来解决当然就轻易多了，针对以上例子，您可以： (1)增加机械刚性和降低系统的惯性，减少机械传动部位的响应时间，如把V形带更换成直接丝杆传动或者用齿轮箱代替V型带。 (2)降低伺服系统的响应速度，减少伺服系统的控制带宽，如降低伺服系统的增益参数值。当然，以上只是噪起，不稳定的原因之一，针对不同的原因，会有不同的解决方法，如由机械共振引起的噪声，在伺服方面可采取共振抑制，低通滤波等方法，总之，噪声和不稳定的原因，根本上都不会是由于伺服电机本身所造成。第二：惯性匹配在伺服系统选型及调试中，常会碰到惯量问题!详细表现为：1、在伺服系统选型时，除考虑电机的扭矩和额定速度等等因素外，我们还需要先计算得知机械系统换算到电机轴的惯量，再根据机械的实际动作要求及加工件质量要求来详细选择具有适宜惯量大小的电机;2、在调试时(手动形式下)，正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最正确效能的前题，此点在要求高速高精度的系统上表现由为突出(台达伺服惯量比参数为1-37，JL/JM)。这样，就有了惯量匹配的问题!第三：伺服电机选型在选择好机械传动方案以后，就必须对伺服电机的型号和大小进展选择和确认 (1)选型条件：一般情况下，选择伺服电机需知足以下情况：1.马达最大转速系统所需之最高挪动转速。2.马达的转子惯量与负载惯量相匹配。3.连续负载工作扭力马达额定扭力。4.马达最大输出扭力系统所需最大扭力(加速时扭力)。 (2)选型计算：1.惯量匹配计算(JL/JM)。2.回转速度计算(负载端转速，马达端转速)。负载扭矩计算(连续负载工作扭矩，加速时扭矩)。