安川伺服驱动器增益设置方法.ppt

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安川伺服驱动器增益设置方法
前馈控制和反馈控制
目标指令
输出
前馈控制器
反馈控制器
控制对象
＋
－
＋
＋
前馈的流向
反馈回路
前馈控制　：预测输出。不参考实际的输出。
　　　　　　　　　若控制对象有正确的模型，仅前馈控制已经足够了。
　　　　　　　　　→模型中存在误差，还包含参数的变动、外乱等。
　　　　　　　　　→反馈控制的必要性。
　反馈控制　：为了使追踪偏差趋于0，必须使反馈增益无限大。
　　　　　　　　　→无法实现。
平衡良好的使用反馈和前馈两者
在ＮＣ机床上，对轨迹追随性的要求非常严格
２．关于控制（１）
若提高增益会引起什么呢？

　　在伺服调整中，经常使用的增益有速度比例增益，位置比例增益。
　　当在伺服调整中发生问题时，为避免执行错误的对策，必须要了解在提高增益时会引发哪些情况。
＜优点＞
・响应变快
・抗干扰增强
・追踪性提高
＜缺点＞
・产生机械共振
・由于延迟要素和干扰而变得不稳定控制体自身产生振动
具有代表性的延迟要素
　　　　　　　速度比例增益时：转矩滤波器全部
　　　　　　　位置比例增益时：速度比例增益
提高增益时会产生2种振动
重要
２．关于控制（2）
２．关于控制（3）
若加入滤波器会引起什么呢？

　　在伺服里各种滤波器作为一种应对振动的对策被使用。但是，如果使用错误的话，
　　相反的也会引起振动。为掌握怎样的使用方法才是正确的，必须要了解加入滤波器后会引发哪些情况。
　　使用滤波器后（增大时间常数）会引起如下现象。
＜优点＞
・能够抑制机械共振。
＜缺点＞
・延迟要素增加而变得不稳定，控制体自身产生振动。
滤波器 作为由机械共振而引起振动时的对策是◎
　　 作为由控制不稳定而引起振动时的对策是×
重要
２．关于控制（4）
关于发生振动的结构
　　
　　发生的振动是
　提高增益　　→　机械共振，控制体自身不稳定的振动
　　 　 加入滤波器　→　控制不稳定的振动
　　伺服调整的基本是
　　　①为了加快响应而提高增益
　　　②由于增益的提高而产生了机械共振
　　　③通过加入陷波滤波器；延长转矩滤波器的时间常数来应对
　　　④为了加快响应而提高增益
　　　⑤产生控制体自身的振动（增益已不能再提高）
　按照以上的步骤执行。
　 由于根据产生的振动，采取的对策有很大的不同，因此对发生振动的辨别能力是很重要的。
重要
３．关于装置（１）
说明关于组合伺服和装置时发生的振动。另外介绍具有代表性构造的机械特性。
　　　　3‐1．装置的振动，伺服的振动

　　　　3‐2． SigmaWin的机械分析和振动的关系
　　
　　　　3‐3．具有代表性构造的机械特性
3．关于装置（２）
3‐1．装置的振动，伺服的振动
用1个弹簧将伺服和装置简单的连接起来。
此时若让伺服缓缓提高速度做往复动作，就会呈现“装置比伺服更大幅度摇摆的状态”和“
　　　装置几乎不动的状态”。
装置比伺服更大幅度摇摆时的往复间隔称之为“装置的固有振动数，反共振频率”，
　　　装置几乎不动时的往复间隔称之为“共振频率”。
动作
装置
伺服
慢
快
装置的移动量
　＝伺服的移动量
缓慢动作
　装置和伺服一同
动作
装置比伺服更大幅度的摇摆
装置几乎不动
装置的固有振动数
反共振频率
伺服的机械共振
共振频率
3‐1－1．装置的固有振动数，反共振频率
若动作变快，装置因固有振动数而变得摇摆不定。
　　　 在即将要发生摇摆动作的时候让伺服停止，有时伺服虽到达停止位置，但此时弹簧仍弯曲。
　　　 直至此弯曲的弹簧变直之前装置都是边摇边停的。此时伺服只受到制止装置摇动的反作用力。
装置
伺服
装置比伺服更大幅度的摇摆
伺服停止
装置边摇边停
伺服受到反作用力
3．关于装置（３）
3．关于装置（４）
3‐1－2．伺服的机械共振，共振频率
　在本公司的伺服中有负载惯性力矩比（线性电机时叫作质量比）这个用户参数。
　　　　此参数考虑到装置整体，设定比较一般。
　　　　若伺服的响应速度变快而装置处于几乎不动的状态的话，则会变为“装置几乎不动≒未连接装置” ，
　　　达到负载惯性力矩比的设定过大的状态。
　　　　实质上，会变为和速度比例增益大相同的状