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    在工業(yè)自動(dòng)化和智能制造領(lǐng)域，伺服電機(jī)控制器的參數(shù)設(shè)置是確保設(shè)備高效、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，許多工程師和技術(shù)人員在面對(duì)復(fù)雜的參數(shù)配置時(shí)，常常感到無從下手，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行不平穩(wěn)、效率低下甚至出現(xiàn)故障。本文將為您詳細(xì)解析伺服電機(jī)控制器參數(shù)設(shè)置的步驟和技巧，幫助您快速上手，精準(zhǔn)配置。

    一、伺服電機(jī)控制器參數(shù)設(shè)置的重要性

    伺服電機(jī)控制器的參數(shù)設(shè)置直接關(guān)系到電機(jī)的運(yùn)行性能和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。不合理的參數(shù)設(shè)置可能導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行不平穩(wěn)、響應(yīng)遲緩、精度不足等問題，甚至可能引發(fā)電機(jī)過載、過熱等故障，縮短設(shè)備的使用壽命。而正確的參數(shù)設(shè)置能夠充分發(fā)揮電機(jī)的性能，提高設(shè)備的運(yùn)行效率和控制精度，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

    二、伺服電機(jī)控制器參數(shù)設(shè)置步驟

    （一）初始化參數(shù)

    復(fù)位主要參數(shù)：在調(diào)試軟件上，選定伺服電機(jī)操縱方法，將PID主要參數(shù)清零，讓調(diào)試軟件通電時(shí)默認(rèn)設(shè)置使能數(shù)據(jù)信號(hào)關(guān)掉，并將此情況儲(chǔ)存，保證調(diào)試軟件再度通電時(shí)默認(rèn)狀態(tài)。

    設(shè)置控制方式：在控制卡上選好控制方式，將PID參數(shù)清零，讓控制卡上電時(shí)默認(rèn)使能信號(hào)關(guān)閉，并將此狀態(tài)保存，確保控制卡再次上電時(shí)即為此狀態(tài)。

    設(shè)置電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器參數(shù)：在伺服電機(jī)上，設(shè)置控制方式、使能由外部控制、編碼器信號(hào)輸出的齒輪比、設(shè)置控制信號(hào)與電機(jī)轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系等。

    （二）接線

    將控制卡斷電，連接控制卡與伺服之間的信號(hào)線，包括控制卡的模擬量輸出線、使能信號(hào)線、伺服輸出的編碼器信號(hào)線。

    復(fù)查接線沒有錯(cuò)誤后，伺服電機(jī)和控制卡（以及PC）上電。

    此時(shí)電機(jī)應(yīng)該不動(dòng)，而且可以用外力輕松轉(zhuǎn)動(dòng)，如果不是這樣，檢查使能信號(hào)的設(shè)置與接線。用外力轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，檢查控制卡是否可以正確檢測(cè)到電機(jī)位置的變化，否則檢查編碼器信號(hào)的接線和設(shè)置。

    （三）試方向

    對(duì)于一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，如果反饋信號(hào)的方向不正確，后果肯定是災(zāi)難性的。通過控制卡打開伺服的使能信號(hào)。這是伺服應(yīng)該以一個(gè)較低的速率旋轉(zhuǎn)，這就是傳說中的“零漂”。

    一般控制卡上都會(huì)有抑制零漂的指令或參數(shù)。使用這個(gè)指令或參數(shù)，看電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向是否可以通過這個(gè)指令（參數(shù)）控制。

    如果不能控制，檢查模擬量接線及控制方式的參數(shù)設(shè)置。確認(rèn)給出正數(shù)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，編碼器計(jì)數(shù)增加；給出負(fù)數(shù)，電機(jī)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，編碼器計(jì)數(shù)減小。如果電機(jī)帶有負(fù)載，行程有限，不要采用這種方式。測(cè)試不要給過大的電壓，建議在1V以下。如果方向不一致，可以修改控制卡或電機(jī)上的參數(shù)，使其一致。

    （四）抑制零漂

    在閉環(huán)控制過程中，零漂的存在會(huì)對(duì)控制效果有一定的影響，將其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零漂的參數(shù)，仔細(xì)調(diào)整，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速趨近于零。由于零漂本身也有一定的隨機(jī)性，所以，不必要求電機(jī)轉(zhuǎn)速絕對(duì)為零。

    （五）建立閉環(huán)控制

    再次通過控制卡將伺服使能信號(hào)放開，在控制卡上輸入一個(gè)較小的比例增益，至于多大算較小，這只能憑感覺了，如果實(shí)在不放心，就輸入控制卡能允許的最小值。

    將控制卡和伺服的使能信號(hào)打開。這時(shí)，電機(jī)應(yīng)該已經(jīng)能夠按照運(yùn)動(dòng)指令大致做出動(dòng)作了。

    （六）調(diào)節(jié)閉環(huán)控制主要參數(shù)

    手動(dòng)調(diào)整增益參數(shù)：

    調(diào)整速度比例增益KVP值：調(diào)整之前必須把積分增益KVI及微分增益KVD調(diào)整至零，然后將KVP值漸漸加大；同時(shí)觀察伺服電機(jī)停止時(shí)是否產(chǎn)生振蕩，并且以手動(dòng)方式調(diào)整KVP參數(shù)，觀察旋轉(zhuǎn)速度是否明顯忽快忽慢。KVP值加大到產(chǎn)生以上現(xiàn)象時(shí)，必須將KVP值往回調(diào)小，使振蕩消除、旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定。此時(shí)的KVP值即初步確定的參數(shù)值。如有必要，經(jīng)KⅥ和KVD調(diào)整后，可再作反復(fù)修正以達(dá)到理想值。

    調(diào)整積分增益KⅥ值：將積分增益KVI值漸漸加大，使積分效應(yīng)漸漸產(chǎn)生。由前述對(duì)積分控制的介紹可看出，KVP值配合積分效應(yīng)增加到臨界值后將產(chǎn)生振蕩而不穩(wěn)定，如同KVP值一樣，將KVI值往回調(diào)小，使振蕩消除、旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定。此時(shí)的KVI值即初步確定的參數(shù)值。

    調(diào)整微分增益KVD值：微分增益主要目的是使速度旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，降低超調(diào)量。因此，將KVD值漸漸加大可改善速度穩(wěn)定性。

    調(diào)整位置比例增益KPP值：如果KPP值調(diào)整過大，伺服電機(jī)定位時(shí)將發(fā)生電機(jī)定位超調(diào)量過大，造成不穩(wěn)定現(xiàn)象。此時(shí)，必須調(diào)小KPP值，降低超調(diào)量及避開不穩(wěn)定區(qū)；但也不能調(diào)整太小，使定位效率降低。因此，調(diào)整時(shí)應(yīng)小心配合。

    自動(dòng)調(diào)整增益參數(shù)：現(xiàn)代伺服驅(qū)動(dòng)器均已微計(jì)算機(jī)化，大部分提供自動(dòng)增益調(diào)整（autotuning）的功能，可應(yīng)付多數(shù)負(fù)載狀況。在參數(shù)調(diào)整時(shí)，可先使用自動(dòng)參數(shù)調(diào)整功能，必要時(shí)再手動(dòng)調(diào)整。事實(shí)上，自動(dòng)增益調(diào)整也有選項(xiàng)設(shè)置，一般將控制響應(yīng)分為幾個(gè)等級(jí)，如高響應(yīng)、中響應(yīng)、低響應(yīng)，用戶可依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置。

    （七）其他參數(shù)設(shè)置

    設(shè)置伺服的方向：通常需要的時(shí)候才進(jìn)行設(shè)置，伺服電機(jī)的方向與機(jī)械安裝有關(guān)系。

    選擇伺服的編碼器類型：是作為絕對(duì)值還是增量式使用，通常只有絕對(duì)值伺服才需要設(shè)置，絕對(duì)值伺服即可做增量式也可做為絕對(duì)值伺服使用，但是增量式只能作為增量式使用、不可以作為絕對(duì)值伺服使用。

    設(shè)置信號(hào)模式：G5伺服和1S伺服將信號(hào)都默認(rèn)為常閉，因此新伺服上電后會(huì)報(bào)87的錯(cuò)誤，此時(shí)需要將緊急停止輸入。而在實(shí)際使用中，正負(fù)限位和原點(diǎn)信號(hào)通常都是常開信號(hào)，也需要將正負(fù)限位和原點(diǎn)信號(hào)設(shè)置為常開模式，但是并不是絕對(duì)的，要根據(jù)實(shí)際情況來。

    設(shè)置面板顯示：如果需要對(duì)面板上的LED屏更改顯示設(shè)置，可以設(shè)置相關(guān)參數(shù)，G5的面板顯示比1S的更豐富。

    設(shè)置電源模式：1S伺服可以提供三相和兩相電源，但是接兩相可能會(huì)導(dǎo)致報(bào)警。如果出現(xiàn)欠電壓報(bào)警、可以將缺相檢測(cè)關(guān)閉。

    設(shè)置慣量比：通常默認(rèn)的是250，可以根據(jù)實(shí)際負(fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié)。慣量比越大伺服的響應(yīng)越好，但是超過一定值后，伺服會(huì)出現(xiàn)嘯叫。

    設(shè)置剛性：G5伺服的剛性設(shè)置比較簡單；1S伺服的剛性設(shè)置相對(duì)麻煩，選擇需要設(shè)置的伺服，點(diǎn)擊右鍵，彈窗中選擇設(shè)置和調(diào)諧；選中后，在編程區(qū)彈出選擇界面，選擇手動(dòng)調(diào)諧；在左上角選擇調(diào)整剛性值。剛性值改變以后，一些增益和濾波都會(huì)同時(shí)變化。剛性值越大，伺服響應(yīng)性越好，但是超過一定值會(huì)出現(xiàn)電機(jī)嘯叫。G5同樣可以設(shè)置，選擇自動(dòng)調(diào)諧；在手動(dòng)調(diào)諧窗口同樣可以設(shè)置慣量比。

    設(shè)置完成后重啟：以上參數(shù)設(shè)置后，都需重啟后生效。