位置环增益计算公式（如何调整伺服电机的速度环增益和位置环增益）

当需要高精度和快速定位时使用伺服。如果简单的刚度和惯性比调整不能满足现场要求，如何调整伺服增益？在三环控制的本质中，伺服控制，三环带宽连接，增益参数调整过程，每个增益参数的原理及其对伺服的影响，介绍了伺服增益调整的原理和应用经验。作品和常用的过滤器。。

伺服驱动器由三个回路组成：电流控制回路，速度控制回路和位置控制回路。内层的带宽必须大于外层的带宽。否则，整个控制系统将变得不稳定。它会引起系统振动。因此，以上三个循环的带宽连接为：电流环带宽速度环带宽位置环带宽位置和速度带宽的选择是否合适取决于机器的刚度和现场应用。

对于典型应用，调整惯性比和刚度可以满足现场的响应和位置要求。如果调整惯性比和刚度，仍然不能达到现场的应用要求，则需要对位置环和速度环的参数进行逐一微调，但应注意。如果一个参数更改，则另一个参数也是必需的。

从头开始调整。请勿对某些参数进行重大更改。伺服驱动器有三个主要的性能参数调整：

1.速度环份额增益；

2.速度环积分时刻常数;

3.位置环份额增益。仅当电动机以速度运行时，速度环共享增益和积分时间常数才起作用。速度环共享增益的大小会影响电动机速度的速度，速度环的积分时间常数的大小会影响电动机的稳态速度误差的大小和速度环系统的稳定性。当实际负载施加到伺服电机上时，速度环的带宽会变窄，因为实际负载转矩和负载惯量与默认参数设置不匹配。如果当前速度环的带宽满足要求，不会发生电机速度蠕变或发生振动等现象，则无法调整速度环的共享增益和积分时间常数。

如果电动机由于实际负载，蠕变或振动而运行不稳定，或者现有的速度环带宽不理想，则必须调整速度环的共享增益和积分时间常数。在伺服的调试和开发中，通常在轴振动且加工表面不光滑时调整这两个驱动参数，调整到特定的响应速度，然后改变加工效果。位置环共享增益仅在驱动器以位置方式运行时才有用。当伺服电动机停止工作时，增加位置环共享增益可以提高伺服电动机的锁定刚度。当伺服电机在位置环下运行时，增大和减小位置环共享增益将相应地改变位置延迟。

调整位置环增益时，必须同步插补轴，并且启动延迟是直接确定插补状态的跟踪误差。我通常会调整该参数，以在轴响应太快而无法增加位置环的增益时，减小对机床的影响，然后完成轴运动的换向。这两个参数与加速度不同，轴加速度是从高速到低速的过程时间，反之亦然。速度环中的增益改变了电动机的刚度，而位置环中的增益改变了轴的以下特性。位置控制的增益调整过程如下。

4.设置适当的惯性矩比。

5.将速度环的积分时间常数设置为较大的值。

6.如果机器振动，请增加速度环增益并稍加调整。

7.减小速度环的积分时间常数。如果机器振动，请稍作调整。

8.如果机器振动，请增加位置环增益并稍加调整。

9.如果由于机械系统的共振而无法增加增益，并且无法获得所需的伺服应用要求，则可以调节扭矩低通滤波器或陷波滤波器以抑制机械系统的共振。然后，您可以从头开始操作上述过程以提高伺服性能。我们建议首先使用扭矩低通滤波器。如果扭矩低通滤波器无法正常工作，请考虑使用陷波滤波器。

10.如果需要较短的定位时间和较小的定位误差，则可以适当添加速度前馈。这意味着您可以增加速度前馈增益，但不应超过80％。速度控制的增益调整进程如下：

11.设置适当的惯性矩比。

12.将速度环的积分时间常数设置为较大的值。

13.如果机器振动，请增加速度环增益并稍加调整。

14.减小速度环的积分时间常数。如果机器振动，请稍作调整。

15.如果由于机械系统的共振而无法增加增益，并且无法获得所需的伺服应用要求，则可以调节扭矩低通滤波器或陷波滤波器以抑制机械系统的共振。然后从头开始执行上述过程以提高伺服性能。我们建议首先使用扭矩低通滤波器。如果扭矩低通滤波器无法正常工作，请考虑使用陷波滤波器。

速度环增益：速度环增益直接确定速度环的响应带宽。如果机械系统中没有共振或噪声，则增加速度环增益会增加速度响应并改善对速度的跟随性。但是，速度环增益太大会引起机械共振。速度环路带宽（Hz）=（1 +。

G）/（1 + JL/JM）*速度环路增益（Hz）而：G是惯性矩的比率，JL是转换为电动机轴的负载的惯性矩，JM是电动机转子的惯性矩。设定值G=JL/JM时，速度环增益为速度环带宽。速度环积分时刻常数：速度环的整体校正数可以有效地消除速度的稳态误差并快速响应微妙的速度变化。如果机器系统没有谐振或噪声，则降低速度环中的整体校正的数量可以增加系统的刚性并降低正常状态误差。如果负载惯量大或机器系统上有共振元件，则必须增加速度循环中积分校正的数量并降低积分的影响。

否则，机器系统易于共振。如果惯性参数G设置为JL/JM，则速度环积分时间常量如下。速度环积分校正（MS）=4000 /（2 * PI *速度环增益（Hz））同时：PI是PI。位置环增益：位置环的增益确定位置循环的响应速度。

如果机器系统没有谐振或噪音，则添加位置环路增益以减小位置跟踪误差并降低定位时间。但太大的位置环路增益可能会导致机器系统振动或适合套装的位置。位置循环的带宽不能大于速度循环的带宽，如下所示：位置环带宽（Hz）=速度环带宽（Hz）/4如果将惯性参数g设置为JL/JM，则可以计算位置循环增益。位置环增益（1/s）=2 * pi *速度环增益（Hz）/4转矩低通滤波器：低通滤波器在高频衰减中可以优异，并且可以更好地抑制高频振动和噪声，但不会影响执行和低频共振。

例如，如果在将螺钉连接到负载时添加刚性，则可以提高系统的响应并增加系统的响应，并且如果增加到一定级别，则会发生高频谐振和电流振动。扭矩低通过过滤器具有更好的效果。设置值越小，系统的响应控制越好，但是受机械条件的限制。设定值越大，可以抑制高频共振，但是如果设定值太大，则响应带宽和相位裕度形成系统会减小并形成振动。

陷波器：伺服驱动器中有两个陷阱，可以同时使用它们来抑制两个不同频率的共振。可以通过观察电流波形来计算系统的谐振频率。陷波滤波器知道谐振频率后，可以直接消除谐振现象。如果谐振频率不确定，则可以逐渐降低陷波滤波器的频率设置。

直到最小电流振荡的频率设定值都是最佳值。如果谐振频率随时间或其他因素而偏移并且偏移范围较大，则陷波滤波器将无法应用。陷波滤波器不仅包括频率参数，还包括陷波滤波器的深度和品质因数。陷波越深，越能抑制机械共振，但是在某些情况下，相位滞后会增加，进而会增加系统的振动。阱的宽度越宽，品质因数越小，机械共振越小，但会产生较大的相移区域，有时会增加系统的振动。

实际上，经常使用[rigid]一词，因此您可以根据自己的机器刚度调整经验将其调整为:的适当值。如果设备匹配，请尽可能增加刚度，如果设备振动，请降低刚度。