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  • 发布时间: 2018 - 07 - 12
    额定电压:48v;额定功率:1000w;控制方式:位置(脉冲)、速度、转矩三种主流控制方式;通讯方式:RS232通讯控制;配置:2500线增量式编码器;特点:低压直流供电;闭环控制;调速范围0-3000RPM;直流伺服电机广泛用于各种场合直流伺服在闸机的应用直流伺服在医疗设备中的应用直流伺服在机器人也普遍应用直流伺服用于AGV搬运直流伺服的优势:
    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
    拓达自动化有限公司                                                                              拓达自动化有限公司(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。拓达交流伺服电机SGES系列产品性能规格拓达工厂实拍伺服电机选型遇到困扰应用领域广泛(适用...
    通讯方式:有多种通讯方式,包括Ethercat、Canopen、Can、Modbus、Cw+Pul等;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;应用功能齐全以及更加智能化的设置使之适应大范围不同客户的应用要求;
  • 发布时间: 2020 - 05 - 21
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    SGYSP系列驱动器,拓达高性能驱动器,采用先进的制造工艺和质量管控体系使产品具有较高的稳定性,应用功能齐全以及更加智能化的设置使之适应大范围不同客户的应用要求。 SGYS主要适配1000W以上范围的大功率伺服电机,包括增量式及绝对式编码器。
  • 发布时间: 2020 - 05 - 21
    拓达SGAS伺服驱动器特点:·SGAS主要适配200W 到7.5KW范围的大功率伺服电机,包括增量式及绝对式编码器。·具有高响应、高精度、高可靠性、内部抑震滤波功能。·驱动器内部可以预设多断点对点位置,无需脉冲也能轻松实现位置控制。·独有的负载惯量检测功能,可以更好的估算不同环境下的惯量要求,使设备轻松调节。伺服电机选型遇到困扰高性能电机,将工作效率最大化应用领域广泛(适用于市场上所有的自动化设备)每年参加十余次展会走实力派路线20年生产制造经验
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  • 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。
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富士伺服代理|关于伺服电机的控制模式及增益调整

日期: 2019-06-03
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关于伺服电机的控制模式及增益调整

伺服电机

伺服电机的控制模式详解


1. 全闭环控制模式:全闭环控制是相对于半闭环控制而言的。


首先我们来了解下伺服电机半闭环控制,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。


2. 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。


3. 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。



4. 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。


伺服电机PID三环对伺服控制的影响



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。


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。


PID 控制的概念



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(P)、积分(I)、微分(D)。


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。



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。但也有一些伺服电机需要手工调整。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。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。


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。


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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...
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2018 - 10 - 15
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常的简单。步进电机在应用中基本注意事项: 1、步进电机应用于低速场合—每分钟转速不超过1000转,最好在150-450RPM间使用,可通过减速装置使其在此间工作,此时电机工作效率高,噪音低。 2、步进电机最好不使用整步状态,整步状态时振动大。 3、由于历史原因,只有标称为12V电压的电机使用12V外,其他电机的电压值不是驱动电压伏值,可根据驱动器选择驱动电压(建议: 42电机采用直流12V-24V,57电机采用直流24-36V),当然12伏的电压除12V恒压驱动外也可以采用其他驱动电源,不过要考虑温升。 4、转动惯量大的负载应选择大机座号电机。 5、步进电机在较高速或大惯量负载时,一般不在工作速度起动, 而采用逐渐升频提速,一电机不失步,二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。 6、高精度时,应通过机械减速、提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决。 7、步进电机不应在振动区内工作...
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2018 - 10 - 29
东元电机防护等级不一样,有些电机防护等级高,可以防水浸泡,而有些电机防护等级没那么好,如果不小心进水了,怎么办呢? 别着急,东元电机维修部对浸水的电机一般按以下四步检修:                                                                 东元电机厂库一角 第一步,首先清除外部的污泥、杂质,但不要转动电机轴。如果是东元防爆电机更要小心一点,不要破坏防爆面! 第二步,拆开机体,清理壳体内腔、转子和滑环上的污泥和水渍,检查绕组是否脱焊,电刷是否在电刷架中锈蚀卡死,电刷压力是否正常,电刷与滑环表面是否贴紧,如发现故障应排除。 第三步,对绕组进行烘干。可用白炽灯烘烤,使水分蒸发,也可放在通风处自然风干。但不得用电流加热或明火烘烤,以防短路或烤坏绝缘层。烘干以后,需用兆欧表或万用表检查各绕线圈的绝缘性能。发现有绝缘不良的,应予送到电机维修处进行检修。 ...
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2018 - 11 - 08
在选用行星减速机应考虑其结构类型、承载能力、减速比、输出转速、轴向力、径向力、扭转刚性、背隙等内在指标,也应充分考虑安装形式、工况条件、工作环境等外部结构。下列几项是选用行星减速机最基本的要求:   首先要明确减速比。 确定减速比后,请将您选用的伺服电机额定扭矩乘上减速比,得到的数值原则上要小于产品样本提供的相近减速机的额定输出扭矩,同时还要考虑其驱动电机的过载能力及实际中所需最大工作扭矩。    所需最大工作扭矩要小于额定输出扭矩的2倍。 满足上面条件后请选择体积最小的减速机,体积小的减速机成本相对低一些。如果您的空间不够电机减速机直线连接,还可以选择拐角型减速机,它可以使扭矩转90度。   接下来要考虑行星减速机的回程间隙。回程间隙越小其精度越高,成本也越高。用户要选择满足其精度要求系列的减速机就可以。还要考虑横向/径向受力和平均寿命。横向/径向受力大的减速机在安装和使用中可靠性高,不易出问题。而实际寿命可按厂家给出的软件来计算。   行星减速机的应用范围:适用于起重运输、工程机械、冶金、矿山、港口、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、智能家居、机器人、汽车制造、电子产品、家用电器、仪器仪表、汽车、船舶、兵器和航空航天等等领域。   行星减速机的大的特点是适用性强、应用广,可...
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