伺服驱动器的参数调整是优化伺服系统动态性能(如响应速度、稳定性)、静态精度(如定位误差)及负载适应性的关键步骤,需结合机械结构、负载特性和控制需求进行针对性设置。以下是参数调整的核心思路、关键参数及步骤示例:
稳定性:避免运行中出现振动、异响或超调(过冲)。
响应速度:快速跟踪指令信号(如脉冲、速度指令),减少滞后。
精度:降低定位误差、速度波动,确保实际值与指令值一致。
负载匹配:适应不同负载惯量、摩擦力,避免过载或失步。
位置环增益(Kp,如 Pn300):
速度环比例增益(Kv,如 Pn301):
速度环积分时间(Ti,如 Pn302):
前馈增益(如 Pn305):
负载惯量比(如 Pn400):
定义:负载惯量 / 电机转子惯量,比值越大,系统响应越慢,易振动。
调整:通过驱动器 “惯量识别” 功能自动计算(需空载或轻载运行),手动设置时需实测负载惯量(如通过旋转负载计算)。
参考:比值 <5 时可默认参数;5-10 时需降低增益;>10 时建议增加减速机构。
刚性选择(如 Pn500):
初始化与基础配置
静态调试(低速运行)
动态参数粗调
负载惯量识别与优化
轻载模式:适用于空载或小负载,自动计算基础增益。
负载模式:带实际负载运行,识别更精准(需确保运行安全)。
执行驱动器 “自动增益调整” 功能(如 “Auto Tuning”):
若自动调整效果差,手动修改 “负载惯量比” 参数,再微调 Kp、Kv。
精调与抗干扰
高速运行时若出现高频振动,降低 Kp 或 Kv,或开启 “陷波滤波器”(设置共振频率,如 100Hz)。
定位完成后若有微小抖动,增大 “位置环积分时间” 或降低 Kp。
带载运行时速度波动大,减小速度环积分时间(Ti),增强抗负载能力。
保存参数与测试
| 问题现象 | 可能原因 | 参数调整建议 |
|---|
| 运行中振动、异响 | 增益过高或刚性不匹配 | 降低 Kp、Kv;增大负载惯量比;开启振动抑制 |
| 定位精度差、有滞后 | 增益过低或前馈不足 | 增大 Kp、Kv;提高前馈增益 |
| 低速爬行(速度不均匀) | 速度环积分不足或摩擦力大 | 减小 Ti;增加 “低速补偿” 参数(如 Pn505) |
| 带载时丢步、过载报警 | 负载惯量比过大或增益低 | 重新识别惯量;增大 Kv;降低运行速度 |
安全第一:调整参数时,先将运行速度设为额定速度的 30%,避免高速故障导致机械损坏。
记录原始参数:调整前备份默认参数(如拍照或通过软件导出),调试出错时可恢复。
结合机械优化:参数调整无法弥补机械缺陷(如丝杠间隙、皮带松动),需先确保机械结构正常。
品牌差异:不同品牌(如三菱、安川、台达)参数代号和含义可能不同,需参考对应手册(如安川的 “增益调整” 在 “Pr500-Pr504”,三菱在 “Pr30- Pr34”)。
通过以上步骤,可逐步优化伺服系统性能,使其适配具体应用场景(如精密机床、机器人、输送线等)。