サーボモータ速度ループゲインと位置ループゲイン調整
高精度と迅速な位置決めが要求される用途ではサーボが使用されています。 剛性と慣性比の単純な調整で現場の要件を満たすことができない場合、どのようにゲイン調整をサーボに行うことができますか？ サーボゲイン調整の原理と応用経験を、三ループ制御のサーボ制御エッセンス、三ループ帯域幅関係、利得パラメータデバッグステップ、さまざまな利得パラメータ原理、サーボ動作への影響、および共通フィルタの観点から紹介した。
サーボドライブは、電流制御ループ、速度制御ループ、位置制御ループの3つのループで構成されています。 制御ブロック図は次のとおりです。
内層の帯域幅は外層の帯域幅より大きくなければなりません。 そうでなければ、制御システム全体が不安定なシステムとなり、システムの発振を引き起こします。 したがって、上記3つのループの帯域幅の関係は次のとおりです。
現在のループ帯域幅>速度ループ帯域幅>位置ループ帯域幅
位置と速度の帯域幅の選択が適切かどうかは、機械の剛性と現場での用途によって決まります。 一般的な用途では、慣性比と剛性を調整することで、現場の応答と位置決めの要件を満たすことができます。
慣性比と剛性が調整されている場合は、現場のアプリケーション要件を満たすことができません。 位置ループと速度ループのパラメータを1つずつ微調整する必要がありますが、パラメータの1つが変更された場合は、他のパラメータを再変更する必要があることに注意してください。 調整は、特定のパラメータに大きな変更を加えないでください。
サーボドライブの3つの主な性能パラメータ調整があります。1.速度ループ比例ゲイン。 速度ループ積分時定数； ３。 位置ループ比例ゲイン。
速度ループ比例ゲインと積分時定数は、動作中（速度あり）のモータにのみ影響します。 速度ループ比例ゲインの大きさはモータ速度の応答速度に影響を与え、速度ループ積分の時定数はモータの定常速度誤差の大きさと速度ループシステムの安定性に影響を与えます。 サーボモータに実負荷がかかると、実負荷トルクと負荷イナーシャが初期設定値と一致しないため、速度ループの速度が狭くなります。 このとき速度ループの帯域幅が要求を満たすと、モータ速度は発生しません。 クロールまたは振動している場合は、速度ループの比例ゲインと積分時定数を調整できます。 実際の負荷によってモータの動作が不安定になったり、クリープ現象や振動現象が発生したり、既存の速度ループ帯域幅が理想的でない場合は、速度ループの比例ゲインと積分時定数を調整する必要があります。
デバッグ開発サーボでは、これら２つの駆動パラメータは、通常シャフト振動において調整されることが多く、加工面は、加工効果を変えるために一定の応答速度を達成するために調整するのに滑らかではない。
位置ループ比例ゲインは、ドライブが位置モードで動作している場合にのみ有効です。 サーボモータの回転が停止したときに、位置ループ比例ゲインを大きくすると、サーボモータのロック剛性を向上させることができます。 サーボモータが位置ループで動作しているときは、比例ループゲインが増減すると位置ヒステリシスが変化します。
位置ループゲインを調整する場合は、補間軸を同期させる必要があり、遅延量が追従誤差となり、補間状態を直接決定します。 私は通常、シャフトの動きの転流を達成するために位置ループゲインを増加させるためにシャフトがあまりにも敏感に反応しているときに機械への影響を減らすためにこのパラメータを調整します。
これら２つのパラメータは加速度とは異なることを知っておくべきである。加速度は、高速から低速までのプロセス時間、またはその逆である。 速度ループゲインはモータの剛性を変化させ、位置ループゲインはシャフトの次の特性を変化させます。
