關于埃斯頓伺服電機常見問題解答（11）

11.伺服驅動器速度環、位置環參數調整的原則是什么？

　　伺服電機使用效果如何，除了與電機和驅動器的性能有關外，驅動器參數的調整也是一個十分關鍵的因素。

　　伺服驅動器主要的性能參數調整有三個：速度環比例增益、速度環積分時間常數、位置環比例增益。EDB伺服驅動器相應的參數編號為：速度環比例增益（PN013）、速度環積分時間常數（PN014）及位置環比例增益（PN015）。

　　速度環比例增益、積分時間常數僅對電機在運行時（有速度）起作用。速度環比例增益的大小，影響電機速度的響應快慢，速度環積分時間常數的大小，影響電機穩態速度誤差的大小及速度環系統的穩定性。EDB系列伺服驅動器在出廠時，都設有一個缺省值，并形成相應的速度環帶寬。缺省值是按輕負載來設置的。當伺服電機帶上實際負荷時，由于實際負載轉矩和負載慣量與缺省值設置時并不相符，速度環的帶寬會變窄，如果此時的速度環帶寬滿足需求，沒有發生電機速度爬行或振蕩等現象，可以不調整速度環的比例增益及積分時間常數。如果實際負荷使電機工作不穩定，發生爬行或振蕩現象，或者現有的速度環帶寬不理想，則需要對速度環的比例增益、積分時間常數進行調整。

　　速度環參數調整的原則，是保證速度環系統穩定（不振蕩）的前提下，允許超調并只有一個超調量不大的波頭，使速度環響應最快，并且系統穩定工作。

　　為了保證系統穩定的工作，應該調整速度環積分時間常數。調整的原則是，負載慣量折算到電機軸上的電機實際帶載總慣量與電機轉子慣量的倍數越大，速度環積分時間常數的值應增加越大。

　　速度環積分時間常數的倒數為積分增益。速度環積分時間常數增大，將導至速度環響應變慢。增大速度環比例增益，可在保證系統穩定的前提下，達到較快的響應速度。

　　速度環積分時間常數的提高，需相應的提高速度環比例增益，以提高速度環的響應時間。這二個參數的調整，是一個反復的過程，需要對負載準確的認識與經驗。

　　速度環比例增益提高的上限是，系統臨界振蕩點以下。簡單的方法是，提高速度環的比例增益，直至系統發生振蕩，然后再降低一點速度環的比例增益，即為剛度較好速度環比例增益。

　　綜上，在系統能穩定工作的前提下，較大的速度環比例增益和較小的速度環時間常數，可以獲得較好的速度響應。較大的速度環比例增益和過小的速度環時間常數，較容量發生系統振蕩，工作不穩定；較小的速度環比例增益和過大的速度環時間常數，電機速度響應低，電機運行易出現爬行狀態。

　　位置環比例增益僅在驅動器工作在位置方式時有效。當伺服電機停止運行時，增加位置環比例增益，能提高伺服電機的鎖定剛度。當伺服電機在位置環下運行時，增大與減小位置環比例增益時，位置滯后量將隨之變化。

　　位置環比例增益調整的原則是，在保證位置環系統穩定工作，位置不超差（過沖）的前提下，增大位置環比例增益，以減小位置滯后量。簡單的方法是，提高位置環的比例增益，直至系統發生位置超差（過沖），然后再降低一點位置環的比例增益，即為剛度較好位置環比例增益。

　　速度環比例增益和積分時間常數采用缺省值可以滿足需要時，調整位置環比例增益，可以減小位置滯后量，提高位置跟隨特性。建議調整位置環比例增益。

　　多軸同時進行插補運算時，各軸的位置比例增益值應調整為一樣。

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