伺服电机的一般调试步骤
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伺服调试步骤及注意点
伺服调试步骤和注意点用途：介绍FANUC系统伺服调试的方法及步骤文件使用的限制以及注意事项等文件版本更新的纪录修订日期版本号文件名称修订内容修订人2009年11月 1.0 伺服调试步骤和注意点首次发布徐少华目录1、伺服调试概述 (2)1.1伺服优化的对象 (2)1.2伺服优化的方法 (2)2、手动一键设定one shot (3)2.1、one shot功能介绍 (3)2.2、参数设定支持画面的调用 (3)2.3手动加入滤波器的方法 (5)2.4伺服增益的自动调整 (5)2.5典型加工形状的测试 (7)3、伺服软件自动调整导航器 (8)3.1自动调整导航器介绍 (8)3.2导航器调整具体步骤： (9)4、servo guide手动调整 (14)4.1伺服三个环(电流环、速度环、位置环)调整 (14)4.1.1、电流环的调整：设定HRV控制模式 (14)4.1.2、速度环的调整：合理提高速度环增益(100%~600%) (16)4.1.3、位置环的调整：一步到位设定位置环增益为4000~8000 (27)4.2加减速时间常数的调整 (28)4.2.1加减速时间常数的分类 (28)4.2.2一般控制(不使用高速高精度功能)加减速时间常数的调整 (30)4.2.3高速高精度模式下时间常数的确认 (34)5、典型加工形状调整、检测 (38)5.1圆的调整 (38)5.1.1圆度的调整 (38)5.1.2圆大小调整 (39)5.1.3圆象限的调整 (39)5.2方的调整 (50)5.3、1/4圆弧的调整 (52)1、伺服调试概述1.1伺服优化的对象先来看一下FANUC系统的伺服控制原理框图，从上图，我们可以看出：系统从里至外分为“电流控制(电流环)”、“速度控制(速度环)”、“位置控制(位置环)”。
那么伺服调试的第一重要方面就是三个环在高响应、高刚性下的“和谐”工作，即为：合理提高伺服的增益，又必须保证伺服系统不出现振荡。
CSD3伺服调试的基本步骤
CSD3伺服驱动器建议调试步骤：
1．伺服驱动器与电机线路连接完成并接通电源后，首先配置电机型号/功率/编码器分辨率和控制模式，断电重新启动伺服。
2．在SmartJog中的Jog界面中，用手动方式测试电机正反转，如电机正常运转说明线路连接正常。
3．在SmartJog中的Jog界面中，选择“Parameter Reset”键恢复驱动器内所有参数到出厂设定值。此步骤对新旧伺服的调试非常重要。
一般情况下设定系统能接受的速度响应等级后，其它位置环、速度环增益等参数随之变化，通过SmartJog中的Trigger monitor功能监测伺服电机的响应过程，选择合适的响应等级参数。
对大多数的应用，适当的调整速度响应等级参数(Pr_115)已经可以满足要求，进一步调整个别参数即可实现精确、快速的位置控制。
注意：CSD3不能设定自整定的角度范围。
电机自整定按固定的角度旋转，在机械运动有限制的场合应防止碰撞发生。
多次Offline Tuning的惯量比值应当偏差不大，如果数值变化较大，请检查机械连接
等是否有问题。
5．设定参数Pr_115，速度响应等级 （velocity response level）
对需要快速响应的应用尽可能设定较大的响应等级，如产生振动和较大噪音则降低响应等级。
6．个别参数中的系统增益 Pr_100为刚性，此值增大则系统响应增强，但过大易发生震荡和超调
7．速度比例增益和位置比例增益影响其环路的快速响应性，速度积分增益影响稳态精度。
8． 关于Trigger monitor功能参考附件
在Trigger channel中setup，CH1: Position command（pulse）
CH2: Position error
1．伺服驱动器与电机线路连接完成并接通电源后，首先配置电机型号/功率/编码器分辨率和控制模式，断电重新启动伺服。
2．在SmartJog中的Jog界面中，用手动方式测试电机正反转，如电机正常运转说明线路连接正常。
3．在SmartJog中的Jog界面中，选择“Parameter Reset”键恢复驱动器内所有参数到出厂设定值。此步骤对新旧伺服的调试非常重要。
一般情况下设定系统能接受的速度响应等级后，其它位置环、速度环增益等参数随之变化，通过SmartJog中的Trigger monitor功能监测伺服电机的响应过程，选择合适的响应等级参数。
对大多数的应用，适当的调整速度响应等级参数(Pr_115)已经可以满足要求，进一步调整个别参数即可实现精确、快速的位置控制。
注意：CSD3不能设定自整定的角度范围。
电机自整定按固定的角度旋转，在机械运动有限制的场合应防止碰撞发生。
多次Offline Tuning的惯量比值应当偏差不大，如果数值变化较大，请检查机械连接
等是否有问题。
5．设定参数Pr_115，速度响应等级 （velocity response level）
对需要快速响应的应用尽可能设定较大的响应等级，如产生振动和较大噪音则降低响应等级。
6．个别参数中的系统增益 Pr_100为刚性，此值增大则系统响应增强，但过大易发生震荡和超调
7．速度比例增益和位置比例增益影响其环路的快速响应性，速度积分增益影响稳态精度。
8． 关于Trigger monitor功能参考附件
在Trigger channel中setup，CH1: Position command（pulse）
CH2: Position error
三协伺服电机的调试步骤(精选)
三协伺服电机的调试步骤（精选）1、初始化参数在接线之前，先初始化参数。
[2]在控制卡上：选好控制方式；将PID参数清零；让控制卡上电时默认使能信号关闭；将此状态保存，确保控制卡再次上电时即为此状态。
在三协伺服电机上：设置控制方式；设置使能由外部控制；编码器信号输出的齿轮比；设置控制信号与电机转速的比例关系。
一般来说，建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。
2、接线将控制卡断电，连接控制卡与伺服之间的信号线。
以下的线是必须要接的：控制卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。
复查接线没有错误后，电机和控制卡（以及PC）上电。
此时电机应该不动，而且可以用外力轻松转动，如果不是这样，检查使能信号的设置与接线。
用外力转动电机，检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化，否则检查编码器信号的接线和设置3、试方向对于一个闭环控制系统，如果反馈信号的方向不正确，后果肯定是灾难性的。
通过控制卡打开伺服的使能信号。
这是伺服应该以一个较低的速度转动，这就是传说中的“零漂”。
一般控制卡上都会有抑制零漂的指令或参数。
使用这个指令或参数，看电机的转速和方向是否可以通过这个指令（参数）控制。
如果不能控制，检查模拟量接线及控制方式的参数设置。
确认给出正数，电机正转，编码器计数增加；给出负数，电机反转转，编码器计数减小。
如果电机带有负载，行程有限，不要采用这种方式。
测试不要给过大的电压，建议在1V以下。
如果方向不一致，可以修改控制卡或电机上的参数，使其一致。
4、抑制零漂在闭环控制过程中，零漂的存在会对控制效果有一定的影响，最好将其抑制住。
使用控制卡或伺服上抑制零飘的参数，仔细调整，使电机的转速趋近于零。
由于零漂本身也有一定的随机性，所以，不必要求电机转速绝对为零。
5、建立闭环控制再次通过控制卡将伺服使能信号放开，在控制卡上输入一个较小的比例增益，至于多大算较小，这只能凭感觉了，如果实在不放心，就输入控制卡能允许的最小值。
ASDA伺服调试指南
ASDA伺服调试指南ASDA伺服是一种先进的控制系统，广泛用于工业自动化、机械加工和自动化设备等领域。
在使用ASDA伺服控制系统前，需要对其进行调试和优化，以确保其正常工作并达到最佳性能。
下面是ASDA伺服调试指南，帮助用户进行更有效的调试。
一、硬件连接1.确保所有的电缆和连接器都正确连接，并且没有松动或断裂。
2.检查电源供应是否稳定，电压波动范围在允许范围内。
3.确保伺服电机与伺服控制器之间的连接正确，并且电机型号与伺服控制器参数设置一致。
4.检查伺服控制器的安装位置是否合适，不受外部干扰和电磁干扰。
5.确保伺服系统的接地良好，减少影响信号传输和保护系统的外部干扰。
二、参数设置1.在开始调试前，需要将伺服控制器的相关参数设置为默认值，以避免出现误操作或误解。
2.根据实际应用需求，设置伺服控制器的运动参数，包括速度、加速度、减速度等。
3.设置伺服电机的PID参数，保证其在运动过程中的响应速度和控制精准度。
4.根据实际负载情况，设置伺服控制器的额定电流、电压和功率参数，以保证伺服系统的正常工作和运行稳定。
5.设置伺服系统的限位保护参数，保证在应用过程中不会出现超速、超载等异常情况。
三、调试步骤1.手动调试：首先进行手动调试，通过手动操作伺服电机，观察伺服系统的运动情况，包括速度、力矩、位置等。
2.自动校准：进行自动校准，让伺服系统自动检测和校准参数，以确保伺服系统的正常工作。
3.运动测试：进行运动测试，以验证伺服系统的运动性能和运行稳定性，包括速度、加速度、减速度等参数。
4.负载测试：进行负载测试，模拟实际负载情况，测试伺服系统的响应速度、控制精度和运行稳定性。
5.故障诊断：在调试过程中，如果出现异常情况或故障，需要及时进行故障诊断和处理，以确保伺服系统正常工作。
四、性能优化1.优化PID参数：根据实际应用需求和运动性能要求，调整伺服电机的PID参数，以提高运动响应速度、位置控制精度等。
2.优化运动参数：根据实际负载情况和运动速度要求，调整伺服系统的运动参数，包括速度、加速度、减速度等。
伺服设定及调试步骤
ＦＡＮＵＣ伺服系统一般调整BEIJING-FANUC ＦＡＮＵＣ伺服系统一般调整BEIJING-FANUC停止中的振动抑制BEIJING-FANUC 停止中的振动抑制BEIJING-FANUC停止中的振动抑制停止中的振动抑制停止中的振动抑制停止中的振动抑制积压进给(爬行)的抑制BEIJING-FANUC 积压进给(爬行)的抑制BEIJING-FANUCSERVO GUIDE 测量图形过冲的抑制BEIJING-FANUC 过冲的抑制BEIJING-FANUC高速高精度伺服调整BEIJING-FANUC 高速高精度伺服调整BEIJING-FANUC高速高精度调整概述BEIJING-FANUC 高速高精度调整概述BEIJING-FANUC高速高精度调整概述BEIJING-FANUC 高速高精度调整概述BEIJING-FANUCＨＲＶ控制设定BEIJING-FANUC ＨＲＶ控制设定BEIJING-FANUC滤波器调整BEIJING-FANUC 滤波器调整BEIJING-FANUC速度增益调整BEIJING-FANUC 速度增益调整BEIJING-FANUC位置增益调整BEIJING-FANUC 位置增益调整BEIJING-FANUC前馈调整BEIJING-FANUC 前馈调整BEIJING-FANUC前馈0%前馈100%前馈调整BEIJING-FANUC 前馈调整BEIJING-FANUC前馈调整BEIJING-FANUC 前馈调整BEIJING-FANUCY轴需加VFFY500大了前馈调整BEIJING-FANUC 前馈调整BEIJING-FANUCY:好结果圆弧半径减速BEIJING-FANUC 圆弧半径减速BEIJING-FANUC10μm/div 拐角钳制速度F2000/R5拐角减速BEIJING-FANUC 拐角减速BEIJING-FANUCA B C速度差减速功能速度差减速功能BEIJING-FANUC速度差减速功能小结小结小结小结小结•双位置反馈功能（选择功能）•只要半闭环不出现震动，全闭环就可以消除震动。
伺服电机的参数调节方法
伺服电机的参数调节方法伺服电机作为一种高精度控制器，其参数的调节方法对其性能具有非常重要的影响。
通过恰当地调节电机的参数，可以使其达到更高的精度和响应速度。
在本文中，我们将介绍伺服电机参数调节的方法。
一、伺服电机参数的意义1. 比例增益(KP)比例增益是电机输出与误差之间的比例系数。
它可以调节电机的灵敏度和控制响应速度。
比例增益越大，控制效果越好，但过大会导致震荡和不稳定。
相反，比例增益过小将导致电机偏差过大，精度和响应速度下降。
2. 积分时间(TI)积分时间是指误差累积对输出的影响时间，是衡量电机回归能力的重要参数。
当电机输出大于误差时，积分时间越长，电机响应越大，误差越小。
相反，积分时间过短会导致电机无法稳定工作。
3. 微分时间(TD)微分时间是误差变化速率对电机输出的影响时间，可以调节电机的“智能度”。
在实际应用中，微分时间通常为0.1倍的积分时间。
当微分时间过大时，将导致电机响应迟缓和不稳定。
二、伺服电机参数的调节方法1. 比例增益(KP)参数调节方法（1）先将积分时间和微分时间调节到最小。
（2）逐渐增加比例增益，直到电机出现震荡或不稳定。
此时再将比例增益减小到震荡停止或不稳定的状态。
（3）再次逐渐增加比例增益，直到电机产生震荡或不稳定，并将比例增益减小到震荡停止或不稳定的状态。
（4）重复步骤（3）直到电机稳定工作。
2. 积分时间(TI)参数调节方法（1）先将比例增益和微分时间调节到最小。
（2）逐渐增加积分时间，直到电机达到最佳位置控制。
（3）增加积分时间将导致大的调节误差，如果电机无法达到最佳位置控制，则缩短积分时间。
（4）重复步骤（3）直到电机达到最佳位置控制。
3. 微分时间(TD)参数调节方法（1）先将比例增益和积分时间调节到最小。
（2）逐渐增加微分时间，直到电机达到最佳位置控制。
（3）如果微分时间太长，则会导致电机对小的误差变化过于敏感，从而降低稳定性。
（4）重复步骤（3）直到电机达到最佳位置控制。
伺服驱动器参数设置步骤
伺服驱动器参数设置步骤1.准备工作在开始伺服驱动器参数设置之前，首先需要进行准备工作。
包括安装好驱动器、连接好伺服电机，并确保电源和输入信号正常。
2.连接驱动器到电脑使用RS485或者以太网等通信接口，将驱动器连接到电脑。
可以通过USB转RS485接口或者以太网转串口的方式进行连接。
3.安装驱动器配置软件4.参数备份在进行参数设置之前，首先需要备份当前的驱动器参数。
通常配置软件会提供备份和还原功能，可以将当前的参数备份到电脑上，以便后续的恢复或者对比。
5.参数设置驱动器的参数设置包括基本参数、速度环参数、位置环参数和其他高级参数的设置。
5.1基本参数设置：根据具体的应用，设置伺服驱动器的工作模式、编码器类型、输出方式等基本参数。
5.2速度环参数设置：设置伺服驱动器的速度环参数，包括速度比例增益、速度积分增益、速度微分增益等。
5.3位置环参数设置：设置伺服驱动器的位置环参数，包括位置比例增益、位置积分增益、位置微分增益等。
5.4其他高级参数设置：根据具体需求设置其他高级参数，如过流保护、过压保护、过热保护等。
6.参数调试设置好驱动器参数后，需要进行参数调试。
通过配置软件提供的模拟功能，可以输入指定的速度和位置信号，观察伺服系统的响应情况。
根据实际需求，调整相应的参数，使得伺服系统的性能达到最佳状态。
7.保存参数参数调试完成后，需要将设置好的参数保存到驱动器中。
在配置软件中选择保存参数的选项，将参数写入到驱动器的非易失性存储器中。
8.参数恢复在进行参数设置之前备份的参数，可以在需要的时候恢复。
通过配置软件提供的参数还原功能，将之前备份的参数恢复到驱动器中，恢复到之前的工作状态。
以上就是伺服驱动器参数设置的详细步骤。
通过正确的参数设置和调试，可以保证伺服系统的稳定性和性能。
同时，根据具体的应用需求，可以对伺服驱动器的参数进行优化和调整，以获得更好的控制效果。
安川伺服电机参数基本调整
安川伺服电机参数基本调整动态参数调整步骤:步骤一.设定系统刚性(Fn 001)Kp : 位置回路比例增益(机床Kp 建议值30-90 /sec)Kv : 速度回路比例增益(机床Kv 建议值30-120 Hz)Ti : 速度回路积分增益(机床Ti 建议值10-30 ms)范例:步骤二. 自动调协(auto turning) 寻找马达与机床惯性比自动调协目的,主要是在计算马达与机床整合后有些动态参数会受到影响ex: 马达负载惯性比… ,如果不先将相关参数找出速度回路的表现会与Kv/Ti 设置的结果不一致自动调协操作步骤：1.参数Pn110设11。
(打开在线自动调谐功能)2.手动Jog床台让床台来回往复多次运行。
3.手动Jog床台时如发生共振现象，请立即压下紧急停止按钮，将驱动器参数Pn408设1(打开共振抑制功能)，然受修正Pn409(共振抑制频率)设定，1米加工中心机建议Pn409设定200。
4.将Fn007内容写入EEPROM。
(按Mode键至Fn000→按Up或Down键至Fn007→持续按Data 键1秒显示负载贯性比→持续按Set键1秒后Fn007内容显示之负载贯量比即可写入EEPROM)5.参数Pn110设12。
(关闭在线自动调谐功能)步骤三.起动并设定驱动器抑制共振功能相关参数(Pn408设1即打开共振抑制功能，Pn409可设定共振抑制频率) 马达与机床结合后,除了马达选用太小,无法达到高响应之外,有时也会发生马达扭力够,但是因为机床床台传动刚性较差,会产生共振而无法达到高响应又平顺的控制目标,此时,除了加强机床的传动刚性外,可利用控制器抑制共振功能,而得到高响应的结果 .步骤四. 将速度回路增益参数再调高就位置回路控制而言,速度回路是内回路,内回路响应越高,外回路(位置回路)表现越如预期,比较不会受到外界切削力,磨擦力的影响,所以在切削应用场合,请将速度回路增益尽量调高,以得到更好的切削质量YASKAWA伺服參數設定說明：备注: 1、带* 为驱动器必须设定的参数，马达才能正常运转！2、首先设置驱动器的电子齿轮比Pn202 / Pn203和需要马达转一圈回授的脉冲数Pn201 计算方法如下：通常新代控制器所设精度单位1um/Pules （可在系统参数17中设所需精度单位）通常新代控制器所设的倍频数是4 倍（可在系统参数81~100中所设轴卡的倍频）计算公式：电子齿轮比Pn202 / Pn203 = ﹝编码器的脉冲数× 4 ×M﹞÷( 负载转一圈移动量脉冲数×N )M和N是指马达和工作台传动侧的机械齿轮比新代系统参数61~63 = 马达转一圈回授的脉冲数Pn201 = 负载转一圈移动量脉冲数÷控制器内部所设的倍频4****** ex：******当螺杆的节距是10mm 马达选用C 型17比特采用直传连轴器那齿轮比计算如下：负载转一圈移动量脉冲数= 10mm÷1um/Pules =104 PulesM / N = 1 / 1Pn202 / Pn203 = (32768×4×1 ) ÷(104 ×1 ) = 8192 / 625Pn201 = 104 ÷ 4 = 2500 Pules2、设定上表中的驱动器参数，值为后面的设定值；Pn201、Pn202、Pn203为上面公式根据实际情况计算出来的值；Pn100、Pn101、Pn102先不修改数值，为出厂值；3、调整机台的刚性，先进行X、Y、Z 轴的来回运动，通过增大Fn001驱动器参数值，按加1数值增大；通常调节到机台出现震动或有声音后，降回原一级。
伺服电机正反转的调试方法
伺服电机正反转的调试方法
伺服电机的正反转调试方法如下：
1. 首先，确认电机的供电是否正常，电压和电流是否符合要求。
2. 检查伺服电机的接线是否正确，包括电源线、信号线和地线。
3. 确认伺服控制器的设置是否正确，例如电机类型、工作模式等。
4. 对于带有编码器的伺服电机，可以通过监测编码器信号来验证电机的正反转运动。
在正常工作时，编码器信号应该按照预期的顺序变化。
5. 如果伺服电机还是无法正常运转，可以使用示波器或多用途测试仪等工具来检测控制信号和反馈信号是否正确。
6. 调试过程中，可以尝试改变控制器的参数设置，例如增益、速度限制等，以优化电机的运动性能。
7. 若以上方法仍然无法解决问题，建议咨询伺服电机的制造商或技术支持团队，以获取更专业的帮助和指导。
请注意，以上方法仅供参考，实际调试过程可能因不同的伺服电机型号和控制系统而有所差异。
伺服控制器的调试与校准方法
伺服控制器的调试与校准方法伺服控制器是一种用于控制伺服电机运动的设备，它通过对电机的电流、速度和位置进行精确控制，实现对机械系统的运动控制。
为了确保伺服控制器的正常工作，需要对其进行调试与校准。
本文将介绍伺服控制器调试与校准的方法。
首先，伺服控制器的调试是必要的。
调试的目的是确保伺服控制器的硬件和软件配置正确，各个参数设置合理。
下面是一些常见的调试步骤：1. 检查硬件连接：确保伺服控制器与伺服电机之间的电缆连接稳固，并检查电源供应是否正常。
2. 电机参数设置：根据实际情况，设置伺服控制器中的电机参数，如电机型号、额定电压、额定电流等。
3. 控制模式选择：选择合适的控制模式，常见的有位置控制、速度控制和力矩控制等。
4. 控制参数调节：根据实际需求，调节伺服控制器中的控制参数，如位置环PID参数、速度环PID参数等。
5. 反馈检测：使用示波器或其他仪器，检测伺服电机的转速、位置等反馈信号是否准确。
调试完成后，需要进行校准以提高伺服控制器的精度和稳定性。
下面是一些常见的校准方法：1. 零点校准：将伺服电机调至机械系统的零位位置，然后进行零点校准。
这样可以确保伺服电机在零位位置时输出为零。
2. 压力校准：对于力矩控制模式的伺服控制器，需要进行压力校准。
通过施加一定的外力，检查伺服电机输出的力矩是否与预期相符。
3. 速度校准：通过测量伺服电机的转速，根据设定值和反馈值之间的差异，调整速度环的参数，使得电机的输出速度与设定值一致。
4. 位置校准：对于位置控制模式的伺服控制器，需要进行位置校准。
将伺服电机移动到预定位置，然后将实际位置与预定位置进行比较，调整位置环的参数，使得电机的输出位置与预定位置精确匹配。
在进行校准时，需要注意以下几点：1. 校准过程中要确保机械系统处于稳定状态，避免外界干扰。
2. 校准时要注意安全，避免伺服电机超出工作范围导致机械系统受损或人身伤害。
3. 根据校准结果，适时调整伺服控制器的参数，以达到理想的控制效果。
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运动控制器以模拟量信号控制伺服电机的一般调试步骤运动控制器控制伺服电机通常采用两种指令方式：1，数字脉冲这种方式与步进电机的控制方式类似，运动控制器给伺服驱动器发送“脉冲/方向”或“CW/CCW”类型的脉冲指令信号；伺服驱动器工作在位置控制模式，位置闭环由伺服驱动器完成。
日系伺服和国产伺服产品大都采用这种模式。
其优点是系统调试简单，不易产生干扰，但缺点是伺服系统响应稍慢。
2，模拟信号这种方式下，运动控制系统给伺服驱动器发送+/-10 V的模拟电压指令，同时接收来自电机编码器或直线光栅等位置检测元件的位置反馈信号；伺服驱动器工作在速度控制模式，位置闭环由运动控制器完成。
欧美的伺服产品大多采用这种工作模式。
其优点是伺服响应快，但缺点是对现场干扰较敏感，调试稍复杂。
以下介绍运动控制器以模拟量信号控制伺服电机的一般调试步骤：1、初始化参数在接线之前，先初始化参数。
在控制器上：选好控制方式；将PID参数清零；让控制器上电时默认使能信号关闭；将此状态保存，确保控制器再次上电时即为此状态。
在伺服驱动器上：设置控制方式；设置使能由外部控制；编码器信号输出的齿轮比；设置控制信号与电机转速的比例关系。
一般来说，建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。
比如，松下MI NAS A4系列伺服驱动器的速度指令增益参数Pr50用来设置1V指令电压对应的电机转速（出厂值为500），如果你只准备让电机在1000转以下工作，那么，将这个参数设置为111。
2、接线将控制器断电，连接控制器与伺服之间的信号线。
以下的连线是必须的：控制器的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。
复查接线没有错误后，将电机和控制器上电。
此时电机应该不动，而且可以用外力轻松转动，如果不是这样，检查使能信号的设置与接线。
用外力转动电机，检查控制器是否可以正确检测到电机位置的变化，否则检查编码器信号的接线和设置3、试方向对于一个闭环控制系统，如果反馈信号的方向不正确，后果肯定是灾难性的。
通过控制器打开伺服的使能信号。
此时伺服电机应该以一个较低的速度转动，这就是所谓的“零漂”。
一般控制器上都会有抑制零漂的指令或参数。
使用这个指令或参数，看电机的转速和方向是否可以通过这个指令（参数）控制。
如果不能控制，检查模拟量接线及控制方式的参数设置。
确认给出正数，电机正转，编码器计数增加；给出负数，电机反转转，编码器计数减小。
如果电机带有负载，行程有限，不要采用这种方式。
测试不要给过大的电压，建议在1V以下。
如果方向不一致，可以修改控制器或电机上的参数，使其一致。
4、抑制零漂在闭环控制过程中，零漂的存在会对控制效果有一定的影响，最好将其抑制住。
使用控制器或伺服上抑制零飘的参数，仔细调整，使电机的转速趋近于零。
由于零漂本身也有一定的随机性，所以，不必要求电机转速绝对为零。
5、建立闭环控制再次通过控制器将伺服使能信号放开，在控制器上输入一个较小的比例增益，至于多大算较小，这只能凭感觉了，如果实在不放心，就输入控制器能允许的最小值。
将控制器和伺服的使能信号打开。
这时，电机应该已经能够按照运动指令大致做出动作了。
6、调整闭环参数细调控制参数，确保电机按照控制器的指令运动，这是必须要做的工作，而这部分工作，更多的是经验，这里只能从略了。
交流位置伺服系统与动态性能的在线调试装置摘要(Abstract) 介绍一种在交流位置伺服系统在线调试中应用系统动态性能分析方法的基本原理，给出了一种位置伺服系统动态响应曲线、动态性能分析及其主要技术指标的实例关键词(Keywords) 位置伺服系统动态性能分析在线调试交流三相永磁同步电动机由于其转矩惯性比大, 在接近于零的低速区仍能保持稳定的额定转矩等方面的卓越性能, 目前已取代直流电动机在精密的位置控制系统中得到普遍使用。
但伺服系统带负载运行时存在一个系统与负载相匹配的问题。
例如交流位置伺服系统被安装到机床上后, 其负载的大小和性质随设备而发生变化, 这种变化将使系统的性能特别是动态性能变坏, 使运动出现振荡、超调甚至于不能稳定运行[2]。
过去, 由于无法得到伺服系统在线带负载时的动态性能指标, 在数控机床的装配、调试过程中, 无法对系统进行动态性能分析, 仅凭经验由人工进行, 调试工作相当困难, 一般只能凭感觉调到机床运动部件“能动即可”为止, 这种调试很难使系统达到理想状态。
因此虽然数控机床伺服系统本身有一套高精度的反馈信号测试装置和控制器，但安装在数控机床上的伺服系统却很难实现高速度、高精度位置控制的要求。
据此, 我们结合交流位置伺服系统动态性能分析及在线调试技术研究课题研制了一套动态性能分析和交流位置伺服系统在线调试装置, 实现对伺服系统的在线调试。
下面讨论通过交流位置伺服系统动态性能分析实现位置驱动在线调试的主要原理和作用。
交流位置伺服系统的动态性能及动态性能指标交流位置伺服系统的动态性能也即系统在整个过渡过程中的性能,一般可由系统在单位阶跃输入信号作用下的时间响应曲线来描述。
一个可以运行的伺服系统其动态过程一定是衰减的, 例如图1所示的以衰减振荡的形式达到定位点。
但精密位置伺服系统例如数控机床进给的控制要求更高, 它不允许有任何振荡和超调, 只能以如图2所示以单调变化的形式逐渐到达定位点。
图1示出的常用的动态性能指标有: 上升时间tr、调节时间ts和超调量σ%。
其中上升时间tr反映了系统的动态灵敏度和系统过渡过程的快速性; 调节时间ts又称过渡过程时间, 是衡量系统快速性的主要指标; 超调量σ%是反映在系统过度过程进行得是否平稳的指标[3][4]。
图1和图2可看作采用不同阻尼比ξ的同一个二阶系统的时域响应的仿真结果，图1的阻尼比ξ小，则上升时间tr短、但超调量σ%不为, 由于有振荡, 调节时间ts也较长; 图2的阻尼比ξ增大了, 则上升时间tr变长、但可实现无超调, 调节时间ts可以较短。
图1 交流位置伺服系统的衰减振荡及动态性能指标图2 交流位置伺服系统的单调变化动态过程也可把交流位置伺服系统看作这样的一个二阶系统[1]。
这是因为在位置控制中, 速度环的响应频率要比位置环的响应频率高得多, 故可把位置伺服系统中的永磁同步电动机速度伺服单元的数学模型等效为一个一阶传递函数则接入位置调节器后的交流位置伺服系统动态结构图如图3所示。
图3 带位置调节器的位置控制动态结构图无超调的位置调节器一般采用比例型调节器, 即式中，Ksv、Tsv分别是速度伺服单元的增益系数与等效的时间常数, 当速度环调节好以后, 这两个参数在位置环参数的调节中已成为常数, 所以阻尼比ξ的调节只是通过调节Kp实现的, 这时Kp就是唯一可调节的位置环参数。
当Kp增大时，ξ减小。
要使位置不超调, 应使ξ≥1。
以上所述是数控机床位置调节器的基本原理。
实际使用的位置调节器为了提高性能要复杂些, 例如按位置偏差的大小需设置不同的比例系数Kp。
从上面分析可知, 系统的动态性能指标与系统参数存在相互对应关系。
在系统调试时, 完全可通过对系统动态性能的这些指标进行分析得到系统参数应调试的值, 从而通过系统的调节器参数的调节使其达到理想状态。
交流位置伺服系统动态性能与在线调试装置的实现为了自动测试交流位置伺服系统的动态性能指标并实现在线调试,我们设计研制了一套交流位置伺服系统动态性能分析和在线调试装置。
其基本原理如图4所示。
在这套装置中, 为了实现动态性能分析, 主要做了以下工作：·一是要高速实时数据采集, 即测试带载系统的动态性能参数, 如实际速度、实际位置参数等, 并把它们保存起来;·二是作图, 把这些参数用曲线形式表示出来, 如画成速度响应曲线、位置响应曲线等;·三是求出系统的动态性能指标, 如: 上升时间tr、调节时间ts和超调量σ%等。
图4 交流位置伺服系统动态性能分析及在线调试装置原理框图从图4可以看出, 本装置中, 这三项工作可分别由下位机80C196KC 和上位机IPC来完成。
第一项工作是由下位机完成的: 在80C196KC 的SWT0中断服务程序中一方面读取从编码器反馈所得的运动部件此刻的实际速度、位置信号, 另一方面把这些检测数据保存在单片机的外部存储器中。
由于这个中断服务程序以每200μs中断一次的很高速率来采集实际位置和实际速度, 因此, 可在响应曲线中把伺服系统高速运行时的位置和速度微小变化都能反映出来。
第二、三项工作都可以由上位机IPC来完成: 当伺服系统停止运行后, 通过通讯程序把下位机中保存的所采集的参数数据传送到上位机, 由画图程序把速度响应曲线和位置响应曲线等画出来, 最后用动态性能指标计算程序把上升时间tr、调节时间ts和超调量σ%等有关的动态性能指标和参数计算出来。
交流位置伺服系统的动态性能分析在对位置伺服系统进行动态性能分析时，不同的动态响应曲线(例如位置响应曲线和速度响应曲线), 对动态性能指标的要求有很大的差别。
很多负载的位置响应曲线中上升时间tr和调节时间ts可以长一些, 但一定不能有超调, 即必须使超调量σ%＝0。
例如数控机床对进给位置的精度要求很高, 控制刀架运动的位置伺服系统产生超调，那末被加工的另件就会被多切削了一部分, 另件极有可能报废。
因此在调试位置环的调节器参数前, 分析位置响应曲线的动态性能指标时, 其重点是超调量σ%, 只有在保证位置响应曲线没有超调的情况下, 才再来考虑位置响应的快速性, 即再考虑把上升时间tr和调节时间ts适当调短。
速度响应曲线中, 当起动或加速时, 为了加快过渡过程, 输入信号为所允许的最大电压, 使上升时间tr和调节时间ts尽量短一些, 一般情况下, 允许速度有超调, 只要超调量σ%不超过一定的百分比即可,这种情况如图1的响应曲线所示。
结束语使用这套动态性能分析及在线调试装置可以实现对位置伺服系统进行带载在线调试。
我们调试的位置伺服系统为以90C196KC作位置控制器的SIEMENS的交流三相永磁同步电动机驱动装置SIMODRIVE, 负载为精密的磁粉制动器,这样可方便地根据需要调节负载转矩的大小。
图5 实测伺服系统速度响应曲线和位置响应曲线图5反映的是点位控制在线调试结果的伺服系统实测的速度响应曲线和位置响应曲线。
从这两条响应曲线可以看出:·虽然速度响应有一定的超调(σ%≤40%)和存在减幅震荡(1次半), 但这些并不影响位置响应曲线的单调上升, 保证不产生超调;·从位置响应曲线中可以进一步看出, 除减速段以外, 单位时间内的位移基本是均匀的, 并没有受转速超调的影响。
只要机械结构允许, 这种起动时施加阶跃电压而产生允许的速度超调, 只有当减速时才施加有一定减速规律控制电压的控制方式不失为一种实用的位置控制方式。