伺服增益调整基础

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1、2009/03/13作成伺服增益调整基础培训资料Panasonic株式会社马达公司产业BusinessBUＭＳＥ培训1关于惯性力伺服驱动控制最关键的要素是深刻理解“惯性力”2惯性力的定义要注意！惯性力惯量比ＧＤ２表示符号ＪＧＤ２ＭＧrＤ模型半径〔ｍ〕上的直径Ｄ〔ｍ〕上的重物Ｍ〔kg〕旋转重物Ｇ〔kg〕旋转计算公式Ｊ＝Ｍｒ２ＧＤ２＝ＧＤ２单位Ｋｇｍ２相同Ｋｇｍ２ＧＤ２换算Ｊ＝４伺服驱动系列：惯性力以符号「Ｊ」表示惯量3惯性、力、转矩、工作效率（功率）直线运动类(常规）圆周运动类适用单位适用単位２２与惯性相关重量（ｋｇ）ｋｇ惯性力：惯量（ｋｇｍ）ｋｇｍ２２２与力相关力（N)＝重量（ｋｇ

2、）×加速度（m/sec）Ｎ转矩（Ｎ・ｍ）＝惯量(ｋｇｍ）×角加速度（ｒａｄ/sec）Ｎ・ｍ工作效率功率（ｗ）＝力（Ｎ）×速度（m/sec）ｗ功率（ｗ）＝0.1047×转矩（Ｎ・m）×旋转速度（r/min）ｗ■转矩（Ｎ・ｍ）＝惯量（ｋｇｍ２）×角加速度（ｒａｄ／ｓｅｃ２）原理如下：参考两边同除以〔ｍ〕，以直线型的力〔Ｎ〕＝进行分析整理力（Ｎ）＝质量（ｋｇ）×半径（ｍ)×角加速度（rad／sec２)＝质量（ｋｇ)×加速度（ｍ／ｓｅｃ２)与直线运动（常规）相同。■功率（ｗ）＝０．１０４７×转矩（Ｎ・ｍ）×旋转速度（ｒ／ｍｉｎ）原理如下：右边以直线型＝力(N)×速度(m/sec)进行分析?

3、转矩矩〔Ｎ・ｍ〕2π2πパワー〔Ｗ〕＝力×回転速度〔旋转速度r/min〕××半径〔ｍ〕＝トルク〔转矩Ｎ・ｍ〕××旋转速度回転速度〔r/min〕×半径〔ｍ〕6060＝0.1047×トルク〔Ｎ・ｍ〕转矩××旋转速度回転速度〔r/min〕与直线运动（常规）相同。4增益设定顺序电机轴换算负载惯量重点要把握惯量比惯量比＝电机定子惯量１．首先，设定正确的惯性比数值以驱动器上设定的速度开环增益＝速度响应频率来处理，则容易推测整体的增益设定。无法识别实时增益调整的惯性比时，机器将提示设定计算出的惯性比。２．决定与机器相吻合的速度响应频率（参照第８页）⇒从第16页的增益电缆一览表中选择的数值几乎没有

4、问题。３．根据与机器相应的速度响应频率，计算出定积分、速度检测滤波器、转矩滤波器的数值（参照第９页）４．以已决定的增益设定值设定驱动器的参数，并检查其运转状态（脱离cat＆try）・是否可无障碍加减速运转?・伺服解锁后，是否会发生由外部原因所产生的异音以及振动?⇒确认其安全性后，通常不会发生这种情况。・为了安全期间，根据响应频率以及共振现象，利用ＰＡＮＡＴＥＲＭ确认响应特性是否出现峰值。・如增益达到需要值以上的数值时，机器由于时间变化，发生异音、振动干扰的可能性较大。・务必确保在增益值范围之内。５．无法清除异音的情况下，驱动器的应对方法如下（需要确认机器本身是否有问题）①降低速度开

5、环增益(危险性小←推荐)利用ＰＡＮＡＴＥＲＭ确认响应频率特性的同时，降低最初设定的速度响应频率，然后设定含有位置增益的相关参数。②不降低速度开环增益，利用滤波器应对（危险性大）利用PANATERM确认响应频率特性的同时，降低转矩滤波器的常数数值（以设定范围为基准）或在发生共振现象时，以速度响应频率的4～５倍以上为目标，设定陷波滤波器。⇒机器由于时间变化，造成共振频率错位，使陷波滤波器失效。因此有再次发生异音的危险性。６．无法控制振动的情况下，驱动器的应对方法如下（需要确认机器部位是否有问题）①确认设定的惯量比是否正确？已设定的惯量比与正确的惯量比相比，相当小的情况下，将会发生振动现

6、象。②增大衰减率（只有位置开环增益下降）③设定速度定积分比所设定的数值大～999（垂直驱动值）或者～1000（水平驱动轴），速度积分运转变缓慢。5利用PANATERM波形图，推算驱动轴的负载惯量，求出惯量比。・电机为ＭＱＭＡ０２２＊＊＊（２００〔w〕３０００〔r/min〕)定额转矩：０．６４〔N･m〕惯量：０．３４×１０－４〔kgｍ２〕・由指示器显示，Ｃ１～Ｃ２加速区间内，速度和转矩的变化如下直线加速加速转矩为０．７３〔N･m〕（０．６４〔N･m〕×１１４〔％〕）直线加速时间为２０３９〔ms〕，变化的速度为２７０１〔r/min〕。运行转矩角加速度２加速で変化した速度〔加速变速r/m

7、in〕1运行转矩最大转矩角加速度〔rad/s〕=・2π・60加速時間〔s〕２2701〔r/min〕1２角加速度〔角加速度rad/s〕=・2π・=138.〔6rad/s〕602.039〔s〕加速转矩２加速ﾄﾙｸ〔N･m〕惯量比ｲﾅｰｼｬ〔kgｍ〕＝２角加速度〔rad/s〕加速时间加速后的速度加速转矩２駆動加速ﾄﾙｸ〔驱动加速转矩N･m〕２电机轴换算负载惯量比ﾓｰﾀ軸換算負荷ｲﾅｰｼｬ〔kgｍ〕＝－ﾓｰﾀﾛｰﾀｲﾅｰ电机惯量ｼｬ〔kgｍ〕２角加速度〔rad/s〕电机轴换算