安川伺服电机 今日干货 | 安川伺服刚性调整经验

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安川伺服调试的几点体会:

1.当安川伺服应用于低刚度(1～4)负载时，惯性比非常重要。就同步带结构而言，刚度在1 ~ 2左右(甚至1以下)。此时没有办法自动调谐惯性比，所以伺服放大器必须置于非自动调谐状态。

2.惯性比的范围是450 ~ 1600(视负载而定)

3.此时的刚度在1-3之间，甚至可以设置为4；但有时可能低于1。

4.刚性:电机转子抵抗负载惯性的能力，即电机转子的自锁能力。刚度越低，电机转子越弱，越容易引起低频振动，负载到达设定位置后会左右摇摆；刚性和惯性比一起使用；如果刚度远大于惯性比的匹配范围，电机会产生高频自激振荡，说明电机发出高频刺耳的声音；这些不好的性能都是伺服信号(SV-ON)为ON，负载接通时的表现。

5.定位到位后超程，然后自动返回现象的原因:定位环增益设置太大，主要可能是刚性负荷低的情况下。

6.低刚性负载增益的调整:

A.将惯性比设置为600；

b、设置Pn110为0012；不执行自动调谐

C.将Pn100和Pn102设置为最小值；

d .当刚度为1时，设置Pn101和Pn401为参数

e、然后以100-500的速度进行JOG操作；

F.进入软件设置，检查实际惯性比；

G.将惯性比设置为Pn103

h，并自动设置刚性，通常此时会设置为1；

一、将SV-ON转到ON。如果没有振荡声，此时开始点动操作，观察电机是否振荡；如果有振荡，必须减小Pn100的值，然后重复E和F，复位转动惯量比；重置刚性；注意此时的刚度应该是1甚至低于1；

J.在刚度设为1时没有振荡的情况下，逐渐加速JOG速度，适当降低Pn305和Pn306的设定值(加减速时间)；

K.多次在800rpm以上运行的JOG无振荡的情况下进入定位控制调试；

l、首先将定位速度降低到200转以内进行调试

m，并在调试过程中不断降低Pn101参数的设定值；

名词（noun的缩写）如果调试时负载到达位置后低频振荡，适当降低Pn102参数的设定值，调整到最佳定位状态；

O.以100 ~ 180转/分的速度增加速度，观察伺服电机是否振动。如果负载以低频振荡，适当降低Pn102的设定值。如果电机高频振荡(声音尖锐)，适当减小Pn100的设定值，增加Pn101的值。

页（page的缩写）描述:Pn100速度环路增益Pn101速度环路积分时间常数Pn102位置环路增益Pn103转动惯量比Pn401扭矩时间常数

7.在重新定位控制中，为了减少低刚度结构载荷的机械损伤，可以在定位控制的两端增加一定的加减速时间，尤其是加速时间；通常，根据最高速度，可以设置为0.5秒至2.5秒(指从0到最高速度的时间)。

8.电机每转进给的计算:

A.电机与滚珠丝杠的直接连接:螺距

b、电机通过减速机(齿轮或减速机)与滚珠丝杠连接:丝杠螺距×减速比(电机侧齿数除以丝杠齿数)

电机和减速器通过齿轮和齿条连接:齿条节距×齿轮齿数×减速比

d、电机+减速机通过滚筒与滚筒连接:滚筒(滚筒)直径× π×减速比

e、电机+减速器通过齿轮与链条连接:链条节距×齿轮齿数×减速比

f、电机+减速器通过同步轮与同步带连接:同步带的齿距×同步带轮的齿数×(电机侧同步轮的齿数/同步带轮的齿数)×减速比；有三个同步轮。电机先由电机减速器输出轴侧的同步轮驱动到另一个同步轮上，再驱动到与同步带直接相连的同步轮上。

9.负载惯性:

a、电机轴侧的惯性需要在电机本身惯性的5 ~ 10倍范围内使用。如果电机轴侧的惯性超过电机本身的惯性，则电机需要输出较大的转矩，加减速过程耗时较长，响应变慢；

b、如果电机通过减速器连接到负载上，如果减速比为1/n，那么减速器轴的惯性为原电机轴侧惯性的(1/n)2

c、惯性比:m = JL/JM负载换算成电机轴侧的惯性比电机惯性大；

d、Jl <。(5~10)Jm

E.当负载惯性大于电机惯性的10倍时，速度环路和位置环路的增益可以估计为kv = 40/(m+1) 7

10.一般调整(非低刚性负载)

a、一般采用自动调谐(可选择恒定调谐或上电调谐)

b、如果采用手动调谐，设置为不自动调谐后，可以按照以下步骤进行

c、将刚度设为1，然后调节速度环增益，从小到大，直到电机开始振荡，然后记录开始振荡的增益值，然后取50 ~ 80%作为使用值(取决于负载机械机构的刚度)

D.位置环增益一般保持初始设定值不变，也可以增加到速度环增益。但在大惯性负载的情况下，一旦负载停止时发生振动(负脉冲无法消除，偏差计数器无法清零)，必须降低位置环增益；

e、当减速和低速电机运行不均匀时，速度回路的积分时间会慢慢减少，直到电机开始振动，然后记录开始振动的值，数据加上500 ~ 1000作为官方数据。

F.当伺服开启时(此时惯性设定值很大)，电机以可见的低频(4 ~ 6/s)左右方向振动时，将位置环增益调整到10左右，按C中所述重新调整；

11、调整参数的含义和使用:

A.位置环路增益:确定偏差计数器中滞留脉冲的数量。数值越大，保持脉冲数越少，停止时调整时间越短，响应越快，定位越快。但设置过大时，偏差计数器会产生保持脉冲，停止时会有振动的感觉；惯性比较大的时候，速度环的增益只有调整好了才能调整，否则会出现振动；

b、位置环增益与驻留脉冲的关系:e = f/KP，其中e为驻留脉冲数；f是命令脉冲频率；Kp是位置环路增益；可以看出，Kp越小，滞留脉冲越多，高速时误差增大。当Kp过高时，e很小，使偏差计数器在定位时容易产生负脉冲数和振动；

c速度环增益:当惯性比增大时，控制系统的速度响应会降低，变得不稳定。一般会增加速度环增益，但速度环增益过大时，运行或停止时会发生振动(电机发出异常噪音)。此时，速度环增益必须设定在振动值的50 ~ 80%。

D.速度积分时间常数:提高速度响应的使用；增加速度积分时间常数可以减小加减速时的超调量；减小速度积分时间常数可以改善旋转不稳定性。

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