서보 모터 속도 루프 게인 및 위치 루프 게인 조정

서보 모터 속도 루프 게인 및 위치 루프 게인 조정

서보는 고정밀 도로 신속한 위치 결정이 필요한 어플리케이션에 사용됩니다. 강성과 관성 비의 간단한 조정이 현장 요구 사항을 충족시키지 못하면 어떻게 서보를 게인 조정할 수 있습니까? 서보 게인 조정의 원리와 적용 경험은 3 루프 제어의 서보 제어 본질, 3 루프 대역폭 관계, 게인 파라미터 디버깅 단계, 다양한 게인 매개 변수 원리, 서보 작동에 미치는 영향 및 공통 필터 측면에서 소개됩니다.

서보 드라이브는 전류 제어 루프, 속도 제어 루프 및 위치 제어 루프의 세 가지 루프로 구성됩니다. 제어 블록 다이어그램은 다음과 같습니다.

내부 계층의 대역폭은 외부 계층의 대역폭보다 커야합니다. 그렇지 않으면 전체 제어 시스템이 불안정한 시스템이되어 시스템 진동을 일으 킵니다. 따라서 위의 세 루프의 대역폭 관계는 다음과 같습니다.

전류 루프 대역폭> 속도 루프 대역폭> 위치 루프 대역폭

위치 및 속도 대역폭의 선택이 적절한 지 여부는 기계 및 현장 적용의 강성에 의해 결정됩니다. 일반적인 어플리케이션에서 관성 비와 강성을 조정하면 현장의 응답 및 위치 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.

관성 비와 강성을 조정하면 현장의 적용 요구 사항을 충족시킬 수 없습니다. 위치 루프 및 속도 루프의 파라미터를 하나씩 미세 조정할 필요가 있지만 매개 변수 중 하나가 변경되면 다른 매개 변수를 다시 변경해야한다는 점에 유의해야합니다. 조정은 특정 매개 변수를 크게 변경하지 마십시오.

서보 드라이브의 세 가지 주요 성능 파라미터 조정이 있습니다 : 1. 속도 루프 비례 게인; 2. 속도 루프 적분 시정 수; 3. 위치 루프 비례 게인.

속도 루프 비례 게인과 적분 시간 상수는 운전 중 (속도와 함께) 모터에만 영향을줍니다. 속도 루프 비례 게인의 크기는 모터 속도의 응답 속도에 영향을 미치며 속도 루프 적분의 시간 상수는 모터의 정상 상태 속도 오차 크기와 속도 루프 시스템의 안정성에 영향을줍니다. 실제 부하 토크와 부하 관성이 기본 파라미터 값과 일치하지 않기 때문에 서보 모터에 실제 부하가로드 될 때 속도 루프의 속도가 좁아집니다. 이 때 속도 루프 대역폭이 요구 사항을 충족하면 모터 속도가 발생하지 않습니다. 크롤 또는 진동하는 경우 속도 루프의 비례 게인 및 적분 시간 상수를 조정할 수 있습니다. 실제 부하로 인해 모터가 불안정 해지면 크리핑 또는 진동 현상이 발생하거나 기존 속도 루프 대역폭이 이상적이지 않은 경우 속도 루프의 비례 게인 및 적분 시정 수를 조정해야합니다.

디버깅 개발 서보에서 이러한 두 가지 구동 매개 변수는 대개 샤프트 진동에서 조정되며 가공 표면은 가공 효과를 변경하기 위해 특정 응답 속도를 얻기 위해 부드럽게 조정되지 않습니다.

위치 루프 비례 게인은 드라이브가 위치 모드에서 작동 할 때에 만 유효합니다. 서보 모터의 작동이 멈 추면 위치 루프 비례 게인을 높이면 서보 모터의 고정 강성을 향상시킬 수 있습니다. 서보 모터가 위치 루프 아래에서 움직이는 경우 비례 루프 게인이 증가하거나 감소함에 따라 위치 히스테리시스가 변경됩니다.

위치 루프 게인을 조정하면 보간 축을 동기화해야하며 지연 량은 보간 상태를 직접 결정하는 다음 오류입니다. 샤프트가 너무 반응하여 위치 루프 이득을 증가시켜 샤프트 모션 정류를 달성 할 때 기계에 미치는 영향을 줄이기 위해이 파라미터를 조정합니다.

이 두 매개 변수는 고속에서 저속으로 또는 그 반대로 처리 시간 인 가속과 다릅니다. 속도 루프 게인은 모터의 강성을 변경하고 위치 루프 게인은 샤프트의 다음 특성을 변경합니다.