运动伺服驱动器一般为三环控制系统,从内向外依次为电流环、速度环和位置环。
1、电流环:电流回路的输入是由pid调整的速度回路的输出,称为给定的电流回路,然后由pid调整给定的电流回路与电流回路的反馈值之间的差值,输出给电机。
2、速度环:速度回路的输入是位置回路的pid调节输出和位置设置的反馈,速度设置和速度回路反馈之间的差值是在速度回路的pid调节(主要是比例增益和积分处理)后输出的,这是上述给定的电流回路。
3、位置环:位置回路的输入是外部脉冲(通常,数据直接写入驱动器地址伺服),经过光滑滤波和电子齿轮计算,外部脉冲被视为位置回路的集合。
伺服电流环的pid常数通常设置在驱动器中,操作者不需要更改。
比例积分主要用于速度环,比例就是增益,所以需要适当调整速度增益和速度积分时间常数,才能达到理想的效果。p(比例)调整主要是针对位置环进行的。我们只需要设置位置环路的比例增益。
位置环和速度环的参数调整没有固定值,应根据外部载荷的机械传动连接方式、载荷的运动方式、载荷惯性、速度和加速度要求、转子惯性和电机本身的输出惯性来确定。简单的调整方法是根据外部负载将增益参数的稳态值从小到大、积分时间常数从大到小以及无振动过冲设定为一般经验范围内的最佳值。
当伺服驱动器需要在位置模式下调整位置回路时,最好调整速度回路(当位置回路的比例增益设置为经验值的最小值时)。
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