會員中心
會員注冊運動伺服一般都是三環控制系統，從內到外依次是電流環速度環位置環。
1、首先電流環：電流環的輸入是速度環PID調節后的那個輸出，我們稱為“電流環給定”吧，然后呢就是電流環的這個給定和“電流環的反饋”值進行比較后的差值在電流環內做PID調節輸出給電機，“電流環的輸出”就是電機的每相的相電流，“電流環的反饋”不是編碼器的反饋而是在驅動器內部安裝在每相的霍爾元件（磁場感應變為電流電壓信號）反饋給電流環的。
2、速度環：速度環的輸入就是位置環PID調節后的輸出以及位置設定的前饋值，我們稱為“速度設定”，這個“速度設定”和“速度環反饋”值進行比較后的差值在速度環做PID調節（主要是比例增益和積分處理）后輸出就是上面講到的“電流環的給定”。速度環的反饋來自于編碼器的反饋后的值經過“速度運算器”得到的。
3、位置環：位置環的輸入就是外部的脈沖（通常情況下，直接寫數據到驅動器地址的伺服例外），外部的脈沖經過平滑濾波處理和電子齒輪計算后作為“位置環的設定”，設定和來自編碼器反饋的脈沖信號經過偏差計數器的計算后的數值在經過位置環的PID調節（比例增益調節，無積分微分環節）后輸出和位置給定的前饋信號的合值就構成了上面講的速度環的給定。位置環的反饋也來自于編碼器。
編碼器安裝于伺服電機尾部，它和電流環沒有任何聯系，他采樣來自于電機的轉動而不是電機電流，和電流環的輸入、輸出、反饋沒有任何聯系。而電流環是在驅動器內部形成的，即使沒有電機，只要在每相上安裝模擬負載（例如電燈泡）電流環就能形成反饋工作。
談談PID各自對差值調節對系統的影響：
1、單獨的P（比例）就是將差值進行成比例的運算，它的顯著特點就是有差調節，有差的意義就是調節過程結束后，被調量不可能與設定值準確相等，它們之間一定有殘差，殘差具體值您可以通過比例關系計算出。增加比例將會有效減小殘差并增加系統響應，但容易導致系統激烈震蕩甚至不穩定。
2、單獨的I（積分）就是使調節器的輸出信號的變化速度與差值信號成正比，大家不難理解，如果差值大，則積分環節的變化速度大，這個環節的正比常數的比例倒數我們在伺服系統里通常叫它為積分時間常數，積分時間常數越小意味著系統的變化速度越快，所以同樣如果增大積分速度（也就是減小積分時間常數）將會降低控制系統的穩定程度，直到最后出現發散的震蕩過程。這個環節最大的好處就是被調量最后是沒有殘差的。
3、PI（比例積分）就是綜合P和I的優點，利用P調節快速抵消干擾的影響，同時利用I調節消除殘差。
4、單獨的D（微分）就是根據差值的方向和大小進行調節的，調節器的輸出與差值對于時間的導數成正比，微分環節只能起到輔助的調節作用，它可以與其他調節結合成PD和PID調節。它的好處是可以根據被調節量（差值）的變化速度來進行調節，而不要等到出現了很大的偏差后才開始動作，其實就是賦予了調節器以某種程度上的預見性，可以增加系統對微小變化的響應特性。
5、PID綜合作用可以使系統更加準確穩定的達到控制的期望。
伺服的電流環的PID常數一般都是在驅動器內部設定好的，操作使用者不需要更改。
速度環主要進行PI（比例和積分），比例就是增益，所以我們要對速度增益和速度積分時間常數進行合適的調節才能達到理想效果。
位置環主要進行P（比例）調節。對此我們只要設定位置環的比例增益就好了。
位置環、速度環的參數調節沒有什么固定的數值，要根據外部負載的機械傳動連接方式、負載的運動方式、負載慣量、對速度、加速度要求以及電機本身的轉子慣量和輸出慣量等等很多條件來決定，調節的簡單方法是在根據外部負載的情況進行大體經驗的范圍內將增益參數從小往大調，積分時間常數從大往小調，以不出現震動超調的穩態值為最佳值進行設定。
當進行位置模式需要調節位置環時，最好先調節速度環（此時位置環的比例增益設定在經驗值的最小值），調節速度環穩定后，在調節位置環增益，適量逐步增加，位置環的響應最好比速度環慢一點，不然也容易出現速度震蕩。
返回頂部
刷新頁面
下到頁底