交流伺服增益调整课件.ppt

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1、交流伺服增益調整台達電子韌體工程師吳家明內容概要增益調整概念增益調整的相關參數與控制架構增益調整的原則增益調整的方法與流程問題討論與實機操作示範交流伺服的基本控制架構速度控制.~450Hz位制控制.~125Hz電流控制.1.8KHz編碼器脈波回授.速度估測電流檢測15KHz取樣15KHz取樣15KHz取樣影響增益調整的要素機台對馬達的負載慣性比機台的動作頻度與加工精度的要求機台的機械傳動剛性機台對馬達的負載慣性比的影響ServoDrive馬達速度指令馬達旋轉速度速度指令電壓馬達旋轉速度Gain＝Eｏ／Ei相位延遲＝Φ增益比為（１／）＝－３ｄｂ時的頻率稱為

2、響應頻率DeltaASDA速度響應頻率450ＨＺ輸出輸入輸入伺服性能評估:速度頻率應答性伺服性能評估:位置定位整定時間ASDA基本伺服增益參數代號簡稱功能初值單位適用控制模式PST2-00KPP位置控制增益35rad/sO2-04KVP速度控制增益500rad/sOOO2-06KVI速度積分補償100OOKPP參數設定■位置控制增益（KPP，參數P2-00）本參數決定位置回路的應答性,KPP值設定越大對於位置命令的追隨性越佳，位置誤差量越小，定位整定時間越短，但是過大的設定會造成機台產生抖動或定位會有過衝(overshoot)的現象。KVP參數設定速度控

3、制增益（KVP，參數P2-04）本參數決定速度控制回路的應答性，KVP設越大對於速度命令的追隨性越佳，但是過大的設定容易引發機械共振。速度回路的頻率必須比位置回路的頻率高4~6倍，當位置響應頻率比速度響應頻率高時，機台會產生抖動或定位會有過衝(overshoot)的現象。KVI參數設定■速度積分補償（KVI，參數P2-06）KVI越大對固定偏差消除能力越佳，過大的的設定容易引發機台的抖動，建議設定值如下：ASDA前饋增益與外部干擾抵抗增益參數代號簡稱功能初值單位適用控制模式PST2-02KPF位置前饋增益50000.0001O2-03PFF位置前饋增益平

4、滑常數5msecO2-07KVF速度前饋增益00.0001OO2-26DST外部干擾抵抗增益00.001OOPFG與PFF參數設定■位置前饋增益(PFG，參數P2-02)可降低位置誤差量並縮短定位的整定時間，但過大的設定容易造成定位過衝的現象；若電子齒輪比設定大於10亦容易產生噪音。■位置前饋增益平滑常數(PFF，參數P2-03)可降低電子齒輪比設定大於10所產生噪音。位置控制增益調整的效果調大增益P2-00加入前饋補償P2-02DST參數設定■外部干擾抵抗增益(DST，參數P2-26)本參數用來增加對外力的抵抗能力並降低加減速的過衝的現象。出廠值為0為

5、一般PI控制器。若設定為非零則為PDFF控制架構。在手動模式不建議手動調整，除非是要進行PDFF自動增益結果的微調,或是利用PC增益調整軟體自動計算該增益值ASDA自動增益調整與等級設定相關參數代號簡稱功能初值單位適用控制模式PST2-32▲AUT2增益調整方式0OOO2-31AUT1自動及簡易模式設定44OOO1-37GDR對伺服馬達的負載慣量比(P2-32設3or5時才有作用)5.0timesOOOASDA共振抑制參數代號簡稱功能初值單位適用控制模式PST2-23NCF共振抑制Notchfilter1000HzOOO2-24DPH共振抑制Notchf

6、ilter衰減率0DBOOO2-25NLP共振抑制低通濾波2or5msecOOONLP參數設定■共振抑制低通濾波器（NLP，參數P2-25）負載慣性比越大，速度回路的響應頻率會下降，必須加大KVP以維持速度的響應頻率，在加大KVP的過程，可能產生機械共振音，請嘗試利用本參數將噪音消除。越大的設定對高頻噪音的改善越明顯，但是過大的設定會導致速度回路不穩定及過衝的現象，其設定建議值如下：控制架構圖積分控制(P2-06)速度增益(P2-04)共振抑制(P2-25)(P2-23)(P2-24)位置增益(P2-00)外部干擾抵抗增益(P2-26)速度估測器位置前饋

7、增益與平滑濾波器(P2-02/P2-03)驅動器速度控制模式驅動器位置控制模式上層控器控制上層控器控制編碼器迴授電流命令脈波命令+++_++_+_位置控制方塊圖速度控制方塊圖P2-26調機原則(一)位置響應10Hz<=速度響應10Hz位置響應10Hz<=速度響應50Hz位置響應10Hz<=速度響應100Hz系統震盪合理設定過高的速度響應可能會引發不必要的機械共振速度回路必需比位置回路響應快4~6倍調機原則(二)正確的慣性比估測會影響增益設定的正確性,所以得到負載慣性比為增益調整的第一步驟,並由負載慣性比可事先知道馬達的選用是否合理及決定伺服響應設定的等級

8、愈大的慣性比要得到同樣的速度響應需要設定越高的增益,但越高的增益容易引發機械共振