华科星--中国智造筑梦者  伺服电机让自动化生产更简单高效
新闻资讯 News
产品中心 / Products
  • 发布时间: 2018 - 07 - 12
    台湾拓达科技有限公司                                                                              台湾拓达科技有限公司(Tode Technoioies Co.,Ltd.)1980年成立于台湾新竹市,是专业从事电子自动化控制和制造的科技公司。我们基于客户的需求持续改善创新,力求提供全方位的自动化控制解决方案和产品来满足当今越来越高的自动化生产要求。与世界多家知名电机公司保持着长期的技术战略合作关系,近十年来通过产品不断发展革新已经行销全球50几个国家或地区;为了能更好满足内地客户的各种需求和提供更加专业及时的技术服务,公司已经于2008年在浙江嘉兴设立工厂并针对中国市场的发展趋势设计最适化产品,全方位的服务中国自动化机械制造业。
    拓达TSDA系统直流伺服驱动器、直流伺服电机,电压18~80VDC;反馈单元1000线、1250线、2500线;接收600KHZ脉冲频率;华科星电气主营产品:富士伺服电机,东元伺服电机,禾川伺服电机, 拓达伺服电机,拓达步进电机,中大行星减速机,博世力士乐变频器,安全光幕,传感器,开关电源等自动化集成产品。华科星免费提供伺服电机选型与产品技术支持,提供24V/36V/48V国产直流伺服电机,直流伺服驱动器,低压伺服电机厂家销售&终身维护,13602631692!
  • 发布时间: 2018 - 07 - 11
    台湾拓达科技有限公司                                                                              台湾拓达科技有限公司(Tode Technoioies Co.,Ltd.)1980年成立于台湾新竹市,是专业从事电子自动化控制和制造的科技公司。我们基于客户的需求持续改善创新,力求提供全方位的自动化控制解决方案和产品来满足当今越来越高的自动化生产要求。与世界多家知名电机公司保持着长期的技术战略合作关系,近十年来通过产品不断发展革新已经行销全球50几个国家或地区;为了能更好满足内地客户的各种需求和提供更加专业及时的技术服务,公司已经于2008年在浙江嘉兴设立工厂并针对中国市场的发展趋势设计最适化产品,全方位的服务中国自动化机械制造业。台湾拓达伺服电机驱动器产品详细台湾拓达伺服电机驱动器产品特点高响应:速度环响应频率达到...
    拓达伺服电机驱动器采用先进的制造工艺和质量管控体系;产品型号齐全,从200W 到7.5KW满足各种伺服电机配套需求。华科星免费提供伺服电机选型与技术支持服务,服务热线:13602631692,欢迎您来电咨询!
  • 发布时间: 2020 - 05 - 21
    拓达伺服电机驱动器采用先进的制造工艺和质量管控体系; 高响应:速度环响应频率达到800Hz,满足更高速度响应要求场合; 高精度:17bit高分辨率编码器对应,轻松应对各种高精度应用场合,更加精准平稳; 高可靠性:元器件使用寿命高达10年,为您的使用解除后顾之忧; 内部抑制滤波功能:
  • 发布时间: 2018 - 09 - 27
    台湾拓达快递分拣专用伺服滚筒,是根据快递物流行业对物流效率越来越高的要求特别定制而成的,相对传统的普通电机具有启动停止速度快、定位精准、结构紧凑一体化、安装简单等特点,能够极大的提升分拣效率提高单位时间的处理数量,模块一体化的结构使安装调试更加的方便简单设备外观更加简洁美观,并大大缩短设备组装的时间。
    台湾拓达快递分拣专用伺服滚筒,是根据快递物流行业对物流效率越来越高的要求特别定制而成的,相对传统的普通电机具有启动停止速度快、定位精准、结构紧凑一体化、安装简单等特点,能够极大的提升分拣效率提高单位时间的处理数量,模块一体化的结构使安装调试更加的方便简单设备外观更加简洁美观,并大大缩短设备组装的时间。深圳华科星电气总代理,厂家直销,大量现货!
联系方式

技术咨询邮箱:support@vacsin.cn

产品销售热线:13902954146

深圳市华科星电气有限公司(总部)

联系地址:深圳市龙华大浪上横朗华兴路1号A栋2楼201

伺服电机的增益调整及控制模式

日期: 2019-05-31
浏览次数: 29

伺服电机的增益调整及控制模式

伺服电机

第1部分:PID 控制的概念

      伺服电机PID 是控制系统中的重要参数,指控制方式,指输出与输入之间的响应方式,英文字母比例积分微分。

      PID 控制把收集到的数据和一个参考值进行比较,然后把这个差别用于计算新的输入值, 这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。和其他简单的控制运算不同,PID 控制可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值, 这样可以使系统更加准确,更加稳定。可以通过数学的方法证明,在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下,一个PID 反馈回路却可以保持系统的稳定简单来说 PID 控制就是反馈控制 通过测量关心的变量与期望值比较,然后用这个误差纠正调节控制系统。


第2部分:PID 各自对差值调节对系统的影响

      1. 单独的 P(比例)就是将差值进行成比例的运算,它的显著特点就是有差调节,有差的意义就是调节过程结束后,被调量不可能与设定值准确相等,它们之间一定有残差,残差具体值您可以通过比例关系计算出。。。增加比例将会有效减小残差并增加系统响应,但容易导致系统激烈震荡甚至不稳定。

      2. 单独的 I(积分)就是使调节器的输出信号的变化速度与差值信号成正比,大家不难理解,如果差值大,则积分环节的变化速度大,这个环节的正比常数的比例倒数我们在伺服系统里通常叫它为积分时间常数,积分时间常数越小意味着系统的变化速度越快,所以同样如果增大积分速度(也就是减小积分时间常数)将会降低控制系统的稳定程度,直到最后出现发散的震荡过程,。。。这个环节最大的好处就是被调量最后是没有残差的。

      3. PI(比例积分)就是综合 P 和 I 的优点,利用 P 调节快速抵消干扰的影响,同时利用 I 调节消除残差。

      4. 单独的 D(微分)就是根据差值的方向和大小进行调节的,调节器的输出与差值对于时间的导数成正比,微分环节只能起到辅助的调节作用,它可以与其他调节结合成 PD 和 PID调节。。。它的好处是可以根据被调节量(差值)的变化速度来进行调节,而不要等到出现了很大的偏差后才开始动作,其实就是赋予了调节器以某种程度上的预见性,可以增加系统对微小变化的响应特性。

      伺服电机的电流环的 PID 常数一般都是在驱动器内部设定好的,操作使用者不需要更改。

      速度环主要进行 PI(比例和积分),比例就是增益,所以我们要对速度增益和速度积分时间常数进行合适的调节才能达到理想效果。

      位置环主要进行 P(比例)调节。

      对此我们只要设定位置环的比例增益就好了。

      位置环、速度环的参数调节没有什么固定的数值,要根据外部负载的机械传动连接方式、负载的运动方式、负载惯量、对速度、 加速度要求以及电机本身的转子惯量和输出惯量等等很多条件来决定,调节的简单方法是在根据外部负载的情况进行大体经验的范围内将增益参数从小往大调,积分时间常数从大往小调,以不出现震动超调的稳态值为最佳值进行设定。

      当进行位置模式需要调节位置环时,最好先调节速度环(此时位置环的比例增益设定在经验值的最小值),调节速度环稳定后,在调节位置环增益,适量逐步增加,位置环的响应最好比速度环慢一点,不然也容易出现速度震荡。

 

第3部分:增益调整的原则及注意事项

      松下和三菱伺服都有自动增益功能。通常下你都应该设置成自动增益。不需要特别去调整了。但也有一些伺服需要手工调整。手工调整时需注意以下几点位置环是调整静态增益的,速度环是调整动态增益的。

      简单讲就是,在马达停止的时候调整位置环,在马达运行时候调整速度环。

      位置环增益,提高位置响应的速度,也就是说找到位置的快慢,增益越高达到目标的时间越短,不是速度的关系,闭环系统在最后定位结束的地方是个高速震荡的过程,在目标值附近快速震荡,最后找到目标。增益高,这个震荡结束就快,这个是伺服电机的重要性能指标之一。

      速度环增益当然就是对应速度,达到目标速度的性能。

      看起来增益是越高越好,实际操作不是这样,伺服系统增益过高会带来共振,产生巨大的噪声,造成电机猛烈的震动。建议你把增益调得尽量低。马达就不会乱叫了。因为大部分人使用伺服的时候,都不需要很高的响应。你只需要保证马达不发生共振就行了。

      过高的增益还会带来超速,过载,过流等等的问题。因为理想的计算值与实际电机的能力还是有差距的, 包括电子元件的电流负荷能力和响应能力等等。


第4部分:伺服电机的控制模式详解

      1. 转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如 10V 对应 5Nm 的话,当外部模拟量设定为 5V 时电机轴输出为 2.5Nm:如果电机轴负载低于 2.5Nm 时电机正转,外部负载等于 2.5Nm 时电机不转,大于 2.5Nm 时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。

      2. 位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。

      由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。

      3. 速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环 PID 控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了,这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差,增加整个系统的定位精度。

      4. 全闭环控制模式:全闭环控制是相对于半闭环控制而言的。

      首先我们来了解下半闭环控制,半闭环是指数控系统或 PLC发出速脉冲指令。伺服接受指令,然后执行,在执行的过程中,伺服本身的编码器进行位置反馈给伺服,伺服自己进行偏差修正,伺服本身误差可避免,但是机械误差无法避免,因为控制系统不知道实际的位置。而全闭环是指伺服接受上位控制器发出速度可控的脉冲指令,伺服接受信号执行,执行的过程中,在机械装置上有位置反馈的装置,直接反馈给控制系统,控制系统通过比较,判断出与实际偏差,给伺服指令,进行偏差修正,这样控制系统通过频率可控的脉冲信号完成伺服的速度环控制, 然后又通过位置传感器(光栅尺、编码器)完成伺服的位置环控制,这种把伺服电机、运动控制器、位置传感器三者有机的结合在一起的控制模式称之为全闭环控制。


第5部分:伺服电机 PID 三环对伺服控制的影响

      伺服电机一般为三个环控制,所谓三环就是 3 个闭环负反馈 PID调节系统。从内向外分别为电流环、速度环、位置环。

      1. 电流环: 最内的 PID 环就是电流环,此环完全在伺服驱动器内部进行,通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流,负反馈给电流的设定进行 PID 调节,从而达到输出电流尽量接近等于设定电流,电流环就是控制电机转矩的,所以在转矩模式下驱动器的运算最小,动态响应最快。

      2. 速度环:通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈 PID 调节,它的环内 PID 输出直接就是电流环的设定,所以速度环控制时就包含了速度环和电流环,换句话说任何模式都必须使用电流环,电流环是控制的根本,在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流(转矩)的控制以达到对速度和位置的相应控制。

      3. 位置环:它是最外环,可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建,要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定,位置控制模式下系统进行了所有 3 个环的运算,此时的系统运算量最大,动态响应速度也最慢。

 

第6部分:三环的增益调整

      1. 首先电流环: 电流环的输入是速度环 PID 调节后的那个输出,我们称为“电流环给定”吧,然后呢就是电流环的这个给定和“电流环的反馈”值进行比较后的差值在电流环内做 PID 调节输出给电机,“电流环的输出”就是电机的每相的相电流,“电流环的反馈”不是编码器的反馈而是在驱动器内部安装在每相的霍尔元件(磁场感应变为电流电压信号)反馈给电流环的。

      2. 速度环: 速度环的输入就是位置环 PID 调节后的输出以及位置设定的前馈值,我们称为“速度设定”,这个“速度设定”和“速度环反馈”值进行比较后的差值在速度环做PID 调节(主要是比例增益和积分处理)后输出就是上面讲到的“电流环的给定”。速度环的反馈来自于编码器的反馈后的值经过“速度运算器”得到的。

      3. 位置环:位置环的输入就是外部的脉冲(通常情况下,直接写数据到驱动器地址的伺服例外),外部的脉冲经过平滑滤波处理和电子齿轮计算后作为“位置环的设定”,设定和来自编码器反馈的脉冲信号经过偏差计数器的计算后的数值在经过位置环的 PID 调节(比例增益调节,无积分微分环节)后输出和位置给定的前馈信号的合值就构成了上面讲的速度环的给定。位置环的反馈也来自于编码编码器安装于伺服电机尾部,它和电流环没有任何联系,他采样来自于电机的转动而不是电机电流,和电流环的输入、输出、反馈没有任何联系。而电流环是在驱动器内部形成的,即使没有电机,只要在每相上安装模拟负载(例如电灯泡)电流环就能形成反馈工作。




最新新闻 / News More>
1
2018 - 07 - 13
浙江禾川股份-中大电机-“海天佛国” 普陀山三日游  华科星电气一年一度的旅游又到了,这次我们不同于往年,来了一场别有意义的商务旅行!  第一天我们是去参观我们的战略合作伙伴浙江禾川股份(禾川伺服&禾川PLC)和宁波中大电机(中大减速机&调速电机&滚筒电机等)工厂!通过这一次的参观及学习,我们能看到工厂的飞速发展以及这个行业的欣欣向荣!相信今后我们会有更好、更加密切的合作!也很感谢中大和禾川各位老总对我们团队的盛情款待!华科星团队在宁波中大电机的合影留念华科星团队在浙江禾川股份的合影留念  经过一天充实饱满的学习之旅,第二天开始就是休闲活动了,大家一起前往了著名的佛教圣地:“海天佛国”普陀山!  “海天佛国”,是对我国的四大佛教名山之一的普陀山的美称。普陀山为舟山群岛的一个小岛,面积近十三平方公里,与山西五台山、四川峨眉山、安徽九华山并称为中国佛教四大名山,是观世音菩萨教化众生的道场,素称海天佛国。其以神奇、神圣、神秘驰誉中外。现为国家重点风景名胜区及国家5A级旅游风景区。  普陀山是“观音显灵的道场”。到岛上朝拜的人群人山人海。信男信女不远万水千山,拿着香火抱着虔敬的心情拜佛许愿,以求平安。可见岛上香火之旺盛,观音之灵验。    在朝拜的路上我们能见到许许多多这样虔诚,三步一拜...
2
2019 - 02 - 12
2019开工大吉|华科星伺服电机今天是2019年2月12日,星期二,农历正月初八。华科星伺服电机,从你决定做某件事的下一秒开始,你就着手去做,一秒钟都不拖延,你会发现你越来越有能量。因为,执行力和速度,永远比你想象的更重要。新年的第一个工作周,我们一起拼搏 、一起奋斗、一起加油!金猪送吉,万象回春春节的喜庆气氛还未褪去华科星人已踏上新征程那些尚未实现的梦想那些还未到达的远方都在等待着我们大年初八开工大吉华科星人正以饱满的热情,追梦2019春天的序曲已经奏响,奋进的风帆又将远航。所有美好的愿景,都是奋斗出来的。新的一年、新的起点,意味着新的征程、新的忙碌。2019年是新中国成立70周年,也是华科星创立22周年的蓄力之年,更是开创华科星伺服系统自动化销售服务发展新局面的发力之年。让我们继续秉承“中庸和谐,与时俱进;慎以虑始,毅以图臻”的企业精神,稳中求进,务实创新,奋力作为,为开创华科星伺服系统自动化销售服务发展新局面、缔造社会尊敬的百年华邦而不懈努力!华科星专业销售自动化设备配件系统集成商,22年的伺服电机销售经验,5位顶尖技术工程师,提供专业的伺服系统技术编程服务。【原创申明:本文由深圳市华科星电气有限公司原创文章,转载请注明出处与链接,链接地址:http://www.vacsin.cn】
3
2020 - 02 - 28
华科星在疫情爆发后,启动了紧急应对机制,充分结合自身的企业技术特点,积极参与到这场抗击疫情的活动中,那就是口罩机伺服电机生产设备自动化方案的开发与应用。新型冠状病毒疫情是新中国建国以来,第四次(2003年SARS、2009年甲型H1N1、2013年H7N9)遭遇如此广泛、如此严重的流行疾病疫情。自疫情爆发以来,举国上下 大江南北全部进入到了紧急战备状态,上至国家政府,下至企业与黎明百姓,都在用自己的行动,团结一致地对抗着这场疫情,展现了强大的国家与民族凝聚力,也再次证明了中华名族无愧屹立于世界名族之林。口罩的分类面对暂时无特效药的新型冠状病毒,我们最需要做的是做好防护,避免感染。而防护的最有效方式就是避免外出或外出时一律戴口罩!!口罩一时成为了中国人民最需求的物品。那么什么样的口罩对新型冠状病毒有效呢?小编特此为大家进行了整理。如下表所示,其中N95 FFP1与外科口罩都是能够过滤飞沫,从而有效防护新型冠状病毒的。而其中,外科口罩是最建议普通大众使用的。首先,它的防护等级较高,对病毒 细菌 尘埃以及花粉的防护都很有效;其次,相比于N95和FFP1,它的性价比最高;最后,它对应的生产设备 效率能提升最高,保证供给量;因此,广大民众最需要的是外科口罩,具体说是外科平面口罩。表1 常用口罩分类口罩的加工设备那么口罩又是如何做出来的呢?按照不同的口罩种类,有口罩伺服电机组成的加工设备。通过...
4
2018 - 10 - 18
伺服电机系统几种常见的故障~东元伺服       1.超程  当进给运动超过由软件设定的软限位或由限位开关设定的硬限位时,就会发生超程报警,一般会在CRT上显示报警内容,根据数控系统说明书,即可排除故障,解除报警。        2.过载  当进给运动的负载过大,频繁正、反向运动以及传动链润滑状态不良时,均会引起过载报警。一般会在CRT上显示伺服电动机过载、过热或过流等报警信息。同时,在强电柜中的进给驱动单元上、指示灯或数码管会提示驱动单元过载、过电流等信息。  3.窜动  在进给时出现窜动现象:①测速信号不稳定,如测速装置故障、测速反馈信号干扰等;②速度控制信号不稳定或受到干扰;③接线端子接触不良,如螺钉松动等。当窜动发生在由正方向运动与反向运动的换向瞬间时,一般是由于进给传动链的反向间隙或伺服系统增益过大所致。  4.爬行  发生在起动加速段或低速进给时,一般是由于进给传动链的润滑状态不良、伺服系统增益低及外加负载过大等因素所致。尤其要注意的是:伺服电机和滚珠丝杠联接用的联轴器,由于联接松动或联轴器本身的缺陷,如裂纹等,造成滚珠丝杠转动与伺服电机的转动不同步,从而使进给运动忽快忽慢,产生爬行现象。  5.机床出现振动  机床以高速运行时,可能产生振动,这时就会出现过流报警。机床振动问题一般属于速度问...
5
2018 - 10 - 30
先确定好机械传动方案以后,就要对东元伺服电机的型号和大小进行选择和确认。 一般情况下,选择东元伺服电机需满足下列情况:1.马达最大转速系统所需之最高移动转速。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)。东元伺服电机选型计算: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)。如有技术问题访问网站华科星电气官网咨询,24小时技术服务团队,提供解决方案及技术服务,技术电话:13902954146 主营产品:富士伺服电机,东元伺服电机,禾川伺服电机,拓达伺服电机,拓达步进电机,中大行星减速机,博世力士乐变频器,安全光幕,传感器,开关电源。
6
2018 - 11 - 09
东元伺服驱动器维修,常见东元伺服驱动器故障报价和维修方法。在国内很多论坛,东元伺服系列详细资料都免费下载,所以很多重大型且有自己的技术人员,都能够解决一般性东元伺服驱动器的维修工作,而笔者有幸整理了一些东元伺服驱动器的故障报价说明和处理方法。如有不正确的地方,望指正。    1、东元数字式交流伺服系统,试机时一上电,电机就振动并有很大的噪声,然后驱动器出现16号报警,该怎么解决?  这种现象一般是由于驱动器的增益设置过高,产生了自激震荡。请调整参数No.10、No.11、No.12,适当降低系统增益。(请参考《使用说明书》中关于增益调整的内容)  2、东元交流伺服驱动器上电就出现22号报警,为什么?  22号报警是编码器故障报警,产生的原因一般有:  A.编码器接线有问题:断线、短路、接错等等,请仔细查对;  B.伺服电机上的编码器有问题:错位、损坏等,请送修。  3、东元伺服电机在很低的速度运行时,时快时慢,象爬行一样,怎么办?  伺服电机出现低速爬行现象一般是由于系统增益太低引起的,请调整参数No.10、No.11、No.12,适当调整系统增益,或运行驱动器自动增益调整功能。(请参考《使用说明书》中关于增益调整的内容)  4、东元交流伺服系统在位置控制方式下,控制系统输出的是脉冲和方向信号,但不管是正转指令还是反转指令,电机只朝一个方向转,为什么?  东元交流伺服系统...
微信
手机
13902954146
vacsin@vacsin.cn
深圳市龙华大浪上横朗华兴路1号A栋2楼201
Copyright ©2005 - 2018 深圳市华科星电气有限公司    粤ICP备09118828号-1 


犀牛云提供企业云服务
X
3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

5

电话号码管理

  • 13902954146
6

二维码管理

展开