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时代超群新款XBM系列伺服驱动位置控制设置-YNN
2022年11月17日

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位置控制应用于需要精密定位的系统中,如数控机床、纺织机械等。位置指令来源是脉冲指令,由输入端子的 PULS+PULS- SIGN+SIGN-输入脉冲。用户需根据位置控制接线图的说明,结合实际使用要求正确接线,然后设置位置。

位置控制参考接线图

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特别注意:

如果脉冲指令信号是24V电源CN2的35脚24V,脉冲信号负接到CN2的43脚,方向信号负接到CN2的39脚。

如果脉冲指令信号是5V电源,不接CN2的35脚,PULSE+接CN2的41脚,PULSE-接CN2的43脚,SIGN+接CN2的37脚,SIGN接CN2的39脚。

与位置指令有关的参数

1控制方式(Pr004),位置控制设置为0

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2位置指令脉冲输入方式(Pr035),即脉冲指令形式,默认值为0,即脉冲+方向

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注:箭头表示计数沿,且参数设置为 Pr036=0Pr037=0 时。

 

3 位置指令脉冲输入方向(Pr036),即通过改变参数数值切换电机方向。

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4电子齿轮比设置(Pr029-34)

通过电子齿轮可以定义输入到本装置的单位脉冲命令使传动装置移动任意距离,上位控制器所产生的脉冲命令不需考虑传动系统的齿轮比、减速比或电机编码器线数。

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z 用于对输入脉冲进行分频或倍频,可以方便地与各种脉冲源相匹配,以达到用户需要的脉冲分辨率。

z 指令脉冲电子齿轮分子 N 由参数 Pr029 设置,分母 M 由参数 Pr030 设置。

z 输入脉冲指令经过 N/M 变化得到位置指令

 

动态电子齿轮比可以通过pr034设置实现电子齿轮比动态切换功能,具体说明如下

 

Pr034 设为 0 禁止使用动态电子齿轮比切换,指令脉冲电子齿轮分子由Pr029 设置;

Pr034 设为 1:允许使用动态电子齿轮比切换,且指令脉冲电子齿轮分子由DI 输入的 GEAR1决定;

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Pr034 设为 2:允许使用动态电子齿轮比切换,且指令脉冲电子齿轮分子由 DI 输入的 GEAR1GEAR2 决定

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5 增益调整

驱动器包括电流控制环、速度控制环和位置控制环三个控制回路。控制框图如下:

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理论上,内层的控制回路频宽一定要高于外层,否则整个控制系统会不稳定而造成振动或是响应不佳,因此这三个控制回路频宽的关系如下:

电流环频宽>速度环频宽>位置环频宽

由于驱动器已经调整好电流控制环为****状态,用户只需调整速度控制环和位置控制环参数。

位置控制有关增益

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因为位置环包括速度环,依照先内环后外环次序,首先设置好负载转动惯量比,再调整速度环增益、速度环积分时间常数,最后调整位置环增益。

以下是系统的位置控制器,位置环增益 Kp增加可提高位置环频宽,但受速度环频宽限制。欲提高位置环增益,必须先提高速度环频宽。

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前馈能降低位置环控制的相位滞后,可减小位置控制时的位置跟踪误差以及更短的定位时间。前馈量增大,位置控制跟踪误差减小,但过大会使系统不稳定、超调。若电子齿轮比大于 10 也容易产生噪声。一般应用可设置 Pr021 0%,需要高响应、低跟踪误差时,可适当增加,不宜超过 80%,同时可能需要调整位置环前馈滤波时间常数(参数 Pr022)

位置控制的增益调整步骤

1. 设定负载转动惯量比(驱动器根据电机型号已自动适配)

2. 设定速度环积分时间常数(Pr006)为较大值。

3. 速度环增益(Pr005)在不产生振动和异常声音的范围内调大,如果发生振动稍许调小。

4. 速度环积分时间常数在不产生振动的范围内调小,如果发生振动稍许调大。

5. 增大位置环增益(Pr009),如果发生振动稍许调小。

6. 如果因机械系统发生共振等原因而无法调大增益,不能得到希望的响应性时,对转矩低通滤波器(Pr007)或速度检测滤波器(Pr019)调整抑制共振后,然后重新进行以上步骤操作以提高响应性。

7. 若需要更短的定位时间和更小的位置跟踪误差,可适当调整位置前馈(Pr021Pr022)

 

注:

位置和速度频宽的选择必须由机械的刚性和应用场合决定,由皮带连接的输送机械刚性低,可设置为较低频宽;由减速器带动的滚珠丝杆的机械刚度中等,可设置为中等频宽;直接驱动滚珠丝杆或直线电机刚度高,可设置为高频宽。如果机械特性未知,可逐步加大增益以提高频宽直到共振,再调低增益即可。

在伺服增益中,如果改变一个参数,则其它参数也需要重新调整。请不要只对某一个参数进行较大的更改。关于伺服参数的更改步骤,一般请遵守以下原则:

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