伺服控制中的一些问题

直流伺服电机的速度和位置控制原理是什么？ 运动伺服一般都是三环控制系统，从内到外依次是电流环、速度环和位置环。 1、首先电流环：电流环的输入是速度环 PID 调节后的输出，我们称为“电流环 给定”，然后就是电流环的这个给定和“ 电流环的反馈”值进行比较，两者的差值 在电流环内做 PID 调节，然后输出给电机， “电流环的输出”就是电机的每相的相 电流。 “电流环的反馈 ”不是 编码器的反馈，而是在驱动器内部安装在每相的霍尔 元件（磁场感应变为电流电压信号）反馈给电流环的。 2、速度环：速度环的输入就是位置环 PID 调节后的输出或者位置设定的前馈值， 我们称为“速度设定 ”，这个 “速度设定”和“速度环反馈 ”值进行比较，两者的差值 在速度环做 PID 调节（主要是 比例增益和积分处理 ）后的输出就是上面讲到的 “电流环的给定 ”。速度环的反馈来自于 编码器的反馈值再经过“速度运算器” 得 到的。 3、位置环：位置环的输入就是外部的脉冲（通常情况下，直接写数据 到驱动器地址的伺服例外） ，外部的脉冲经过平滑滤波处理和电子齿轮计算后作 为“位置环的设定 ”，设定和来自 编码器反馈的脉冲信号经过偏差计数器计算， 算出的数值再经过位置环的 PID 调节（比例增益调节 ，无积分微分环节）后输 出，该输出和位置给定的前馈信号的合值就构成了上面讲的速度环的给定。位 置环的反馈也来自于编码器。 编码器安装于伺服电机尾部，它和电流环没有任何联系，它采样来自于电机的 转动而不是电机电流，和电流环的输入、输出、反馈都没有任何联系。而电流 环是在驱动器内部形成的，即使没有电机，只要在每相上安装模拟负载（例如 电灯泡）电流环就能形成反馈工作。 PID 各自对差值调节对系统的影响： 1、单独的 P（比例）就是将差值进行成比例的运算，它的显著特点就是有差调 节。有差的含义就是调节过程结束后，被调量不可能与设定值准确相等，它们 之间一定有残差，残差的具体值可以通过比例关系计算出。增加比例将会有效 的减小残差并增加系统响应，但容易导致系统激烈震荡甚至不稳定。 永磁同步电机伺服系统离不开对转子位置（或磁场）的检测和初始定位。只有 检测到初始转子实际空间位置后，控制系统才能正常工作。如果不能精确计算 出初始转子的位置，电机的起动转矩减弱，出现很大震动，且电机有暂时反向 旋转的可能。准确可靠的转子初始位置检测装置（比如旋转编码器）是永磁同 步电机伺服系统正常启动的必要条件。 系统第一次上电时，若检测到起动命令，首先检测 U、V、W 的电平状态，判断 转子位于哪一区间，查表可获得转子磁极的位置，根据 U，V，W 相的电平高 低的组合就可知道转子的区间范围。 0-60 60-120 120-180 180-240 240-320 320-360 U 1 1 1 0 0 0 V 0 0 1 1 1 0 W 1 0 0 0 1 1 可以利用定时器/计数器配合光电编码器的输出脉冲信号来测量电机的转速。具 体的测速方法有 M 法、T 法和 M/T 法 3 种。 M/T 法的计数值 M1 和 M2,都随着转速的变化而变化，高速时，相当于 M 法测 速，低速时，M2=1，自动进入 T 法测速。因此 M/T 法的适用范围大于前两种， 是目前应用广泛的一种测速方法。工作中，在固定的 T 时间内对光电编码器的 脉冲计数，在第一个光电编码器上升沿定时器开始定时，同时开始记录光电编 码器和时钟脉冲数，定时器定时 T 时间到，对光电编码器的脉冲停止计数，而 在下一个光电编码器的上升沿到来时刻，时钟脉冲才停止记录。采用 M/T 法既 具有 M 法测速的高速优点，又具有 T 法测速的低速的优点。 伺服电机中的刚度参数和速度环闭环？怎么互相影响的，本质关系是什么？ 对于多数伺服而言，刚度往往是多个闭环参数配合电机/系统特性的综合作用结 果，与闭环增益，内部指令滤波时间常数，有着直接联系。 当然也有些伺服系统将刚度抽象出来，作为系统调整的目标参数，比如 kollmogen 的某些伺服型号，既有传统的 PID 参数设置模式，也有刚度，频响等 设置模式，这也许需要内部的算法转换或模型支持。 它是一个自动调整后系统自动提供出的一个值，但人为也可以改动。 关键是它自动调整完了，它会提供一个速度闭环的带宽（自动调整后） 。 另，既然刚度是“ 是一个自动调整后系统自动提供出的一个值，但人为也可以改 动”，那么该厂家的伺服算法模型应该不是传统的 PID，至少也是经过转化的， 否则没有直接的可供用户改动的刚度参数。 相对而言，刚度、阻尼的物理意义比 P、I、D 的物理意义明确。 Parker Compax3 控制器就采用了刚度、阻尼作为调整量，其中刚度、阻尼的具 体公式与 P、 I 甚至负载惯量比、电机常数有关。之所以这样让客户直接调整刚 度、阻尼，估计是基于其物理意义比 P、I、D 明确的因素。 PID 参数都可以通过电机参数整定出来 伺服电机的惯量是什么意思？伺服电机的大惯量、中惯量、小惯量是什么意思？ 惯量就是惯性，如果工件在运动就会有惯量，伺服要停下来或是加速就需要克 服这惯量才能动起来。惯量=速度* 质量。 理论上说，系统惯量（包括伺服电机+负载）越大，响应时间越慢。 但是伺服电机的惯量是在设计的时候已经考虑过的。标称的响应时间也是考虑 惯量以后的精度和响应时间。 对伺服电机而言，惯量就是转子的转动惯量，是伺服电机的一个重要参数，它 决定伺服电机的加速和减速制动能力， 转动惯量：是用来表示转动或旋转物体的一种属性，就如同静止物体的质量一 样。是一种物理量。转动惯量=转动半径* 质量。距离转动轴越远则转动惯量也 越大。 伺服电机的大惯量、中惯量、小惯量就是惯性的大、中、小，各有各的用途， 小惯量的高速往复性好，大惯量的本身惯量大，机床上用好点。 伺服电机需要惯量匹配，日系列 10 倍与电机惯量左右(不同品牌有差异) ，欧系 的 20 左右。一般来说欧系的惯量都小，因为他们电机做的是细长的。 我选的一款伺服电机的功率，扭矩，惯量都比额定负载的大 1 倍多左右，这时 用 PLC 来控制伺服实现定位控制，对定位精度，响应速度有什么影响？ 可以用吧，就是有点浪费，但是如果负载惯量比电机惯量大的话则不能大太多， ，根据系统大小区别对待。 伺服的惯量大于负载的，当然没有什么问题了，这样定位精度才高，响应才快。 伺服电机的刚性有什么作用？伺服电机刚性过大，刚性不足，惯量过大，惯量 不足，具体表现是怎样的？还有就是位置回路增益，速度回路增益，速度回路 积分常数 是什么意思？分别对刚性调节起什么作用？ 机械学上一般学名叫刚度，而非刚性，是指单位形变下所能承载的力。刚度好， 意即以某精度动作时，负荷能力大并且同样稳定。也可以理解为伺服电机抵抗 （克服）负载惯性的能力，刚性越高负载越稳定，但是这和副总与电机之间的 连接方式有关。伺服刚性应与机械设备整体刚度相匹配，即伺服的负载能力、 动态相应能力须与机械设备要求的指标相匹配。 比如工作台上没有加工件，此时伺服的加速阶跃响应曲线上升沿很陡；当加上 满负荷后，阶跃响应曲线仍然很陡并接近空载的曲线，说明伺服的刚度调整的 很好；如果满负荷时曲线斜率变小变缓，甚至不能满足工艺要求，说明伺服刚 性差，可能是参数设置要调整，也可能是选型设计有问题。 在力学中，有“刚度”和“柔度”两个物理量与他们对应，刚度是指物体发生 单位形变时所需的力的大小；柔度则指物体在单位力下所发生的形变大小；电 机刚性就是电机轴抗外界力矩干扰的能力，也就是通常所讲的过载能力。 伺服系统的位置环刚性分为动刚度和静刚度两个概念：静刚度指静力矩条件下， 负载力与伺服系统被动产生的角位移的比值；动刚度指在指定频率的交变负载 条件下，交变负债力矩幅值与伺服系统被动产生的交变角位移幅值的比；单位 都可以是 Nm/rad，一般动刚度低于静刚度。 刚性的调整可以在伺服控制器里进行调节，现场遇到的问题：电机负载一个垂 直方向的力，当电机停下来后电机的扭矩会一直不停的纠正，所以电机在静态 下会产生振动，后通过修改电机静态刚性后 OK。 刚性：主要体现在机械上，刚性好就是可以让机械运动达到一个很好的效果。 刚性类似于调大增益，调大可以增快响应，但伺服里边设置的速度环积分又是 可以单独调整的，和刚性没有直接关联。 伺服电机的机械刚度跟它的响应速度有关，原则上刚性越高其响应速度也越高， 但是调高了很容易产生机械共振，所以一般伺服放大器参数里都有手动调整响 应频率的选项，要根据机械的共振点来调整， ，一般在 105HZ 左右就可以了。 刚性过大的时候，会出现来回震荡，无法停下来的现象。一般来说，当把刚性 参数慢慢加大的时候，会出现异响，这个时候就已经大了。其实就是轴的速度 环定位能力太强，导致它冲过头，然后自己再纠正，无法停止。一般任何移动 都会出现，甚至是外力都可以让电机震荡。 刚性弱（不足或低）则相反，伺服电机响应变慢，反应迟缓滞后，丢步严重 （就是会移位） ，跑起来有飘的感觉，跑的不平稳，共振频率低，容易产生大的 电机震动，这是因为无力让电机停下，导致冲过头。当然这是在速度较高的情 况下，但是刚性软最终是能停下来的，就是高速停止的时候，会左右晃几次然 后停下。刚性低的话好比是将伺服电机的联轴器改成扭转弹簧然后再输出，结 果就是：伺服已经转到位了，但是由于负载作用，弹簧的变形使得输出端未达 到伺服转动的角度，总是迟钝一点才来到，感觉就是明明已经给了指令它还不 走，明明指令停了还要多走一段，但是不等于定位不准，如果轴与轴参数相当 恰当，不会影响几何精度，有时可能还会高于高刚度。 伺服电机刚性参数的高低取决于机床的性质以及加工工艺。 机床病态情况下刚性低会出现各种破坏加工精度的情况，比如加工园成了椭圆 的，锐角变成了钝角等等。刚性低不一定是坏事。另外伺服电机刚性降低是退 磁了，维修是无法解决的。 速度环是用来控制电机转速的，位置环是用来控制伺服电机的位置的，都是一 种控制算法。 有关电机转子的问题：刚性转子、柔性转子以及它们各自的特点？ 根据转子动力学的理论，从平衡的观点出发，转子可分为刚性转子和（柔）挠 性转子。 刚性转子的定义有多种，一般来说，凡是工作转速远低于转子的一阶弯曲临界 转速的转子视为刚性转子；而把工作转速接近或超过转子的一阶弯曲临界转速 的转子视为挠性转子。通俗的说，刚性转子通常是指工作时转子的弯曲变形很 小，可以忽略不计的转子，如规定转子的变形占转子与支承总变形的 10%以下 的转子称刚性转子。另一种更确切的定义为：工作转速在弯曲型临界转速（严 格说在 80%临界转速）以下的转子为刚性转子。 在国际标准化协会（ISO） “平衡术语国际标准”中，从平衡的角度定义刚性转 子是：可以在一个或任意选定的两个校正平面上，以低于转子工作转速的任意 转速进行平衡校正，且校正之后，在最高工作转速及低于工作转速的任意转速 和接近实际的工作条件下（即在零至工作转速整个转速范围内） ，其不平衡量均 不明显地超过所规定的平衡要求“的转子（即其不平衡量不会大大超过平衡公差） 。而除此之外的转子都归为挠性转子。 通常我们所说的刚性转子是指刚度相当大，转子在不平衡离心惯性力的作用下 所产生的动挠度很小，以致在转子工作和平衡的过程中可以忽略不计。挠性转 子由于在运转及平衡时将产生挠曲变形，其情况要复杂得多 饲服电机转动惯量与刚性的问题 设备上用了两套富士的 400W 的饲服电机，现在有一台一上电就会感觉到轻微 的震动，感觉好象是没有定好位。如果用手去触摸一下，或者给电机轴一点旋 转力它就会正常，不再发出那种轻微震动的声音。询问厂家技术人员，他们说 是由于把刚性设置的太高，可是降低刚性以后仍然出现这种问题。 而另一套同样的电机却没有这样的问题。而且出问题的电机反而是负载比较小 的一套。而且空载的时候也出现这样的问题，所以觉得和刚性设置没什么关系 吧。这个问题是什么原因产生的，还有饲服电机的刚性和转动惯量设置对电机 到底有什么影响？ 技术人员的回答属于“ 标准答案” ，听到这样的现象，肯定是这样的答案。不过， 空载也出问题，有点不对劲，应该不只是刚性的问题。不能肯定是否和刚性无 关，一般来说，即使有点别的问题，把刚性降低也可以减轻这种震动的。比如 把刚性降到最小值，它应该就不会震了。 另外负载小的话也可能是由于阻尼小，而阻尼小当然更容易震荡。 Fanuc 伺服电机刚性值在那里调整？ 当数字伺服刚性设定不合适时，伺服系统的动态性能将变差，严重时甚至会使 系统产生振荡与超调，这时必须进行参数的调整与优化。停止时发生振荡。伺 服系统停止时可能发生的振荡有高频振荡与低频振荡两种，对于停止时的振荡， 参数调整的步骤： 高频振荡 : 1降低速度环比例增益(PK2V) 8*44 1856 2044 2降低负载惯量比 8*21 1875 2021 3使用 250s 加速功能 8*66 1894 2066 4使用 N 脉冲抑制功能 8*03 1808 2003 低频振荡 : 5提高负载惯量比 8*21 1875 2021 6降低速度环积分增益(PKlV) 8*43 1855 2043 7提高速度环比例增益(PK2V) 8*44 1856 2044 数控铣床，打开电源和系统，伺服电机嗡嗡响，响几分钟之后伺服电机会发热， 调小刚性后不响了，但铣出来的圆不像圆，该怎样调？ 应该是几台驱动器设置的增益不同，造成电机在不同的转速下自激。可以把待 测的驱动器与参考驱动器的参数设置成一致再试一下。 惯量比看了吗？增益是一方面，但也不要忽略了惯量。 伺服驱动器，通过调节三环 PID 控制伺服电机，噪音比较大，但电机并没有震 动，载波频率是 10KHZ，电流采样速度是 0.1us 一次。 噪音的原因：因为没有做输入脉冲滤波，所以才有那个噪音。 电机启动不起来而且噪声大振动大是什么原因 1、 脱开载荷 2、 用手盘动，确认灵活、无异常 3、 空载启动实验 4、 检查负载情况 先看看是不是动平衡出了问题，这是电流声音，其次看电机轴承，最后是驱动 器参数，多数是轴承松懈或坏。 电动机运行有异常噪音的原因及处理： 1、当定子与转子相擦时，会产生刺耳的“嚓嚓”碰擦声，这多是轴承有故障引起 的。应检查轴承，损坏者更新。如果轴承未坏，而发现轴承走内圈或外圈，可 镶套或更换轴承与端盖。 2、电动机缺相运行，吼声特别大。可断电再合闸，看是否能再正常起动，如果 不能起动，则可能有一相熔丝断路。开关及接触器触头一相未接通也会发生缺 相运行。 3、轴承严重缺油时，从轴承室能听到“咝咝”声。应清洗轴承，加新油。 4、风叶碰壳或有杂物，发出撞击声。应校正风叶，清除风叶周围的杂物。 5、笼型转子导条断裂或绕线转子绕组接头断开时，有时高时低的“嗡嗡”声，转 速也变慢，电流增大，应检查处理。另外有些电动机转子和定子的长度配合不 好，如定子长度比转子长度长得太多，或端盖轴承孔磨损过大，转子产生轴向 窜动，也会产生“ 嗡嗡” 的声音。 6、定子绕组首末端接线错误，有低沉的吼声，转速也下降，应检查叫正。 电机噪声很大，是什么原因？如何处理？ 原因 1：电机内轴承间隙大 处理：更换轴承。 原因 2：转子扫堂 处理：重新修理定子、转子。 原因 3：磁钢松动 处理方法：重新粘结磁钢。 原因 4：电机机体偏转 处理：重新调整机体。 原因 5：电机转向器表层氧化、烧蚀、油污凹凸不平、换向片松动 。 处理：清洗换向器或焊牢换向片。 原因 6：碳刷松动、碳刷架不正 处理：调整。 电机有噪声大，什么原因？怎么解决？ 依据电机噪声发生的分歧方法,大致可把其噪声分为三大类 : 电磁噪声； 机械噪声； 空气动力噪声。 电磁噪声首要是由气隙磁场效果于定子铁芯的径向重量所发生的。它经过磁轭 向别传播，使定子铁芯发生振动变形。其次是气隙磁场的切向重量，它与电磁 转矩相反，使铁芯齿部分变形振动。当径向电磁力波与定子的固有频率接近时， 就会惹起共振，使振动与噪声大大加强，甚至危及电机的使用寿命。 根据电磁噪声的成因，我们可采用下列办法降低电磁噪声。 尽量采用正弦绕组，削减谐波成份； 选择恰当的气隙磁密，不该太高，但过低又会影响资料的应用率； 选择适宜的槽共同，防止呈现低次力波； 采用转子斜槽，斜一个定子槽距； 定、转子磁路对称平均，迭压严密； 定、转子加工与装配，应留意它们的圆度与同轴度； 留意避开它们的共振频率。 新买的电，就是电机很减速机连在一起的那种 SEW 的，主要是靠 PLC 和变频 器控制，使用的转速很低，大约在 25 赫兹左右，感觉噪音很大，机械上的主动 链轮和被动链轮的角度没有问题，电机底座固定的也很牢固，散热风扇和防护 罩没有刮擦，爆闸也是松开的，但是一运转起来噪音非常的大 就好像小区里面 变压器发出的声音 那就是变频器驱动电机所特有的电磁噪音（吱吱的）,没有办法消除掉的，但是 可以减少一点，就是修改变频器参数：把那个载波频率加大一点，噪音就会小 一点的。 但是加大变频器的载波频率，会导致变频器发热。 25 赫兹左右低频原本很烦人，刮擦一般音频较高，底座固定的也很牢固要看什 么底座，金属板声音会比较大，负载大声音会更大，用螺丝刀顶住耳朵仔细听 听音源来自什么地方，要是安装没有什么问题，电机声音大往往是轴承不良， 新的应该不至于，可能原本就是这样的，运行正常就行。 另外就是控制问题。 伺服电机运转时有异响和发热是什么原因 异响是电机的负载过重，电机的转矩小于负载所需转矩，而电机的堵转转矩大 于负载所需转矩。发热就是电机的电流过大（一般发热很正常） ，若是很烫，或 者堵转时间过长很容易烧毁电机（电机退磁） 。直白说就是小马拉大车很费力， 为了拉动小马就更加的费劲拉车，所以会发热（增加电流） ，拉车很费劲（异响） 。 异响是因为伺服电机轴承坏了，发热是电流大，实质是伺服电机为了克服电机 轴震动而产生的异常大电流，估计电机坏了，需尽快处理，不然故障会扩大。 西门子伺服电机会嗡嗡响是什么问题？ 伺服电机出现这种问题有多种原因，一是伺服电机编码器零位不准，也就是编 码器零位漂移，二是驱动器刚性不足或参数有问题，三是伺服电机动力线接的 可能有问题呀，伺服电机的动力线是不能搞错的，可调换几次看看。四是编码 器安装问题或编码器自身有问题，需要认真检查，有同样的伺服电机和驱动器 最好相互调换一下试试看。伺服电机有问题，最好找专业人士检修。 系统与驱动器故障，电机本身故障； 驱动器与实际进给系统的匹配未达到最佳值而引起的，通常只要通过驱动器的 速度环增益与积分时间的调节即可进行消除，具体方法为： 1)根据驱动模块及电动机规格，对驱动器的调节器板的 S2 进行正确的电流调节 器设定。 2)将速度调节器的积分时间 Tn 调节电位器(在驱动器正面)，逆时针调至极限 (Tn39ms)。 3)将速度调节器的比例 Kp 调节电位器( 在驱动器正面)，调整至中间位置 (Kp710)。 4)在以上调整后，即可以消除伺服电动机的尖叫声，但此时动态特性较差，还 须进行下一步调整。 5)顺时针慢慢旋转积分时间 Tn 调节电位器，减小积分时间，直到电动机出现振 荡声。 6)逆时针稍稍旋转积分时间 Tn 调节电位器，使电动机振荡声恰好消除。 7)保留以上位置，并作好记录。 本机床经以上调整后，尖叫声即消除，机床恢复正常工作。 电机扫堂是什么原因？ 电机扫堂就是电机的转子与定子绕组里的硅钢片发生摩擦，一般是轴承坏了， 还有可能是轴承走外缘，端盖的轴承位置松动。也有可能是转子走内缘，转子 上的轴承位置坏了。最小的一种可能是转子弯曲造成的。 轴承磨损或者是轴承座松动会造成的转子偏心。 电机轴上支承圈磨损严重、转子铁心位移，或因其他原因使定子铁心位移，造 成电机锥形转子与定子间隙太小发生扫膛。电机严禁“扫膛”，当发生扫膛后， 应拆下支承圈进行更换，调整定子转子锥面之间的间隙使之均匀，或送修。 锥形电机制动原理 锥形电机属于特种电机，又名自制动异步电动机。结构形式有旁磁式，杠杆式， 锥形转子式三种，我只说最后一种的制动原理吧。锥形转子电动机定子内腔和 转子外形都成锥形，其锥形制动环镶嵌于风扇制动轮上，静制动环镶在后端盖 上，定子通电后，产生旋转磁场，同时产生轴向磁拉力，使转子轴向移动并压 缩弹簧，使风扇制动轮上的锥形环与静制动环离开，转子开始转动，定子断电 后，轴向磁拉力消失，转子在弹簧的作用下，连同风扇制动轮一起复位，使动 静制动环接触，产生摩擦力矩，迫使电动机立即停转。一般此种电动机没有单 相的。 交流伺服电机在运行中会出现抖动的现象，问题需怎样解决？ 一般情况： E-1E：指检查不到遥控套准的实际值。 E-2E：指不能传送正常值。 E-3E：指不能检查当前所选单元的状态。 E-4E：指伺服电机当前的运行状态不能被确认。 E-5E：指伺服电机位置电位计不在调整的范围内。 抖动是不正常的吧，可能是由于导轨不顺畅，或者电源不足。 把功率调一下，调小点。 伺服控制器一般使用中，都是调节哪些参数的。 不同品牌使用的参数和参数定义都有所不同。以下以安川伺服调试做一总结。 1、 安川伺服在低刚性（14）负载应用时，惯量比显得非常重要，以同步带 结构而论，刚性大约在 12（甚至 1 以下） ，此时惯量比没有办法进行自动调 谐，必须使伺服放大器置于非自动调谐状态； 2、 惯量比的范围在 4501600 之间（具体视负载而定） 3、 此时的刚性在 13 之间，甚至可以设置到 4；但是有时也有可能在 1 以下。 4、 刚性：电机转子抵抗负载惯性的能力，也就是电机转子的自锁能力，刚性 越低，电机转子越软弱无力，越容易引起低频振动，发生负载在到达指定位置 后来回晃动。 刚性和惯量比配合使用，如果刚性远远高于惯量比匹配的范围，那么电机 将发生高频自激振荡，表现为电机发出高频刺耳的声响，这一切不良表现都是 在伺服信号（SV-ON ）ON 并且连接负载的情况下。 5、 发生定位到位后越程，而后自动退回的现象的原因：位置环增益设置的过 大，主要在低刚性的负载时有此可能， 。 6、低刚性负载增益的调节： A、将惯量比设置为 600； B、将 Pn110 设置为 0012；不进行自动调谐 C、将 Pn100 和 Pn102 设置为最小； D、将 Pn101 和 Pn401 设置为刚性为 1 时的参数 E、然后进行 JOG 运行，速度从 100500 ； F、进入软件的 SETUP 中查看实际的惯量比； G、将看到的惯量比设置到 Pn103 中； H、并且会自动设定刚性，通常此时会被设定为 1； I、 然后将 SVON 至于 ON，如果没有振荡的声音，此时进行 JOG 运行，并且 观察是否电机产生振荡；如果有振荡，必须减少 Pn100 数值，然后重复 E、F 重 新设定转动惯量比；重新设定刚性；注意此时刚性应该是 1 甚至 1 以下； J、在刚性设定到 1 时没有振荡的情况下，逐步加快 JOG 速度，并且适当减少 Pn305、Pn306（加减速时间）的设定值； K、在多次 800rpm 以上的 JOG 运行中没有振荡情况下进入定位控制调试； L、首先将定位的速度减少至 200rpm 以内进行调试 M、并且在调试过程中不断减少 Pn101 参数的设定值； N、如果调试中发生到达位置后负载出现低频振荡现象，此时适当减少 Pn102 参数的设定值，调整至最佳定位状态； O、再将速度以 100180rpm 的速度提高，同时观察伺服电机是否有振动现象， 如果发生负载低频振荡，则适当减少 Pn102 的设定值，如果电机发生高频振荡 （声音较尖锐）此时适当减少 Pn100 的设定值，也可以增加 Pn101 的数值； P、说明：Pn100 速度环增益 Pn101 速度环积分时间常数 Pn102 位 置环增益 Pn103 旋转惯量比 Pn401 转距时间常数 7、在定位控制中，为了使低刚性结构的负载能够减少机械损伤，因此可以在定 位控制的两头加入一定的加减速时间，尤其是加速时间；通常视最高速度的高 低，可以从 0.5 秒设定到 2.5 秒（指：0 到最高速的时间） 。 8、电机每圈进给量的计算： A、电机直接连接滚珠丝杆： 丝杆的节距 B、电机通过减速装置（齿轮或减速机）和滚珠丝杆 相连： 丝杆的节距减速比 （电机侧齿轮齿数除以丝杆处齿轮齿数） C、电机减速机 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 通过滚轮和滚轮连接： 滚轮（滚子）直径减速比 E、电机减速机通过齿轮和链条连接： 链条节距齿轮齿数减速比 F、电机减速机通过同步轮和同步带连接： 同步带齿距同步带带轮的齿数 （电机侧同步轮 的齿数/同步带侧带轮的齿数）减速比； 共有 3 个同步轮， 电机先由电机减速机出轴侧的同步轮传动至另外一个同步轮，再由同步轮传动 到同步带直接连接的同步轮。 9、负荷惯量： A、电机轴侧的惯量需要在电机本身惯量的 510 倍内使用，如果电机轴侧的惯 量超过电机本身惯量很大，那么电机需要输出很大的转距，加减速过程时间变 长，响应变慢； B、电机如果通过减速机和负载相连，如果减速比 为 1/n ，那么减速机出轴的 惯量为原电机轴侧惯量的（1/n）2 C、惯量比：mJl /Jm 负载换算到电机轴侧的惯量比电机惯量； D、Jl （510）Jm E、当负载惯量大于 10 倍的电机惯量时，速度环和位置环增益由以下公式可以 推算 Kv40/（m1） 7=Kp=（Kv/3） 10、一般调整（非低刚性负载） A、一般采用自动调谐方式（可以选择常时调谐或上电调谐） B、如果采用手动调谐，可以在设置为不自动调谐后按照以下的步骤 C、将刚性设定为 1，然后调整速度环增益，由小慢慢变大，直到电机开始发生 振荡，此时记录开始振荡的增益值，然后取 5080作为使用值（具体视负载 机械机构的刚性而论） D、位置环增益一般保持初始设定值不变，也可以向速度环增益一样增加，但 是在惯量较大的负载时，一旦在停止时发生负载振动（负脉冲不能消除，偏差 计数器不能清零）时，必须减少位置环增益； E、在减速、低速电机运行不匀时，将速度环积分时间慢慢变小，知道电机开始 振动，此时记录开始振动的数值，并且将该数据加上 5001000，作为正式使 用的数据。 F、伺服 ON 时电机出现目视可见的低频（46/S）左右方向振动时（此时惯量 此设定值很大） ，将位置环增益调整至 10 左右，并且按照 C 中所述进行重新调 整； 11、调整参数的含义和使用： A、位置环增益： 决定偏差 计数器中的滞留脉冲数量。数值越大，滞留脉冲数 量越小，停止时的调整时间越短，响应越快，可以进行快速定位，但是当设定 过大时，偏差计数器中产生滞留脉冲，停止时会有振动的感觉； 惯量比较大 时，只能在速度环增益调整好以后才能调整该增益，否则会产生振动； B、位置环增益和滞留脉冲的关系：e f / Kp 其中 e 是滞留脉冲数量；f 是指 令脉冲频率；Kp 是位置环增益； 由此可以看出 Kp 越小，滞留脉冲数量越 多，高速运行时误差增大；Kp 过高时，e 很小，在定位中容易使偏差计数器产 生负脉冲数，有振动； C、速度环增益： 当惯量比变大时，控制系统的速度响应会下降，变得不稳定。 一般会将速度环增益加大，但是当速度环增益过大时，在运行或停止时产生振 动（电机发出异响） ，此时，必须将速度环增益设定在振动值的 5080。 D、速度积分时间常数： 提高速度响应使用；提高速度积分时间常数可以减 少加减速时的超调；减少速度积分时间常数可以改善旋转不稳定。 伺服电机抖动 伺服电机为珠海运控的，当上方连杆没装上时，一切看起来正常；一旦连杆装 上以后，电机就自己左右摇摆，参数设置半天也没整好。注：未接有减速器 这个现象说明两个问题： 1、负载惯量远大于电机本身惯量 2、两部分连接的刚度较低，使负载产生了谐振 在这种情况下，系统只能调的很软，也就是刚性要 调低，反应速度要减慢。具体的方法是关闭积分， 同时降低位置环增益。 如要解决也需针对这两个问题下手 1、推荐增加一个减速机，这样负载折算到电机的 惯量就大大降低，日本伺服通常要求负载/电机惯 量比小于 5:1 2、负载与减速机的连接要牢固，增加刚度。 以上两个措施要同时使用才好，如果负载本身刚度 低就没办法了。在这个情况下，即使电机不震动了， 快速启停时负载也会震动。 怎样解决伺服电机在定位点突然停止引起负载的抖动问题呢？ 可以试一下用有加减速脉冲输出指令来做 突然停止引起负载的抖动是转动惯性与减速力矩矛盾的体现，能想办法减轻但 不能彻底消除。最有效的办法是到定位点之前给一段时间逐渐减速。 这个要从 2 方面来解决。根本的，伺服的性能与现场调试；PLC 发脉冲。 用 PLC 发送脉冲控制伺服电机，当没有发送脉冲时，有时电机有微小的抖动。 伺服参数要调整好，主要是：惯量大小，刚性， 有的还需要调整位置比例，积分，微分 用程序步进电机速启动时，会有抖动声无法启动，用伺服电机能解决这种问题？ 跟程序关系不大，应是电机转动惯量不够导致，建议换大点的步进或者伺服，伺服可以过 载。 伺服电机快速有抖动什么原因 1、伺服配线： a使用标准动力电缆，编码器电缆，控制电缆，电缆有无破损； b检查控制线附近是否存在干扰源，是否与附近的大电流动力电缆互相平行或 相隔太近； c检查接地端子电位是否有发生变动，切实保证接地良好。 2、伺服参数： a伺服增益设置太大，建议用手动或自动方式重新调整伺服参数； b确认速度反馈滤波器时间常数的设置，初始值为 0，可尝试增大设置值； c电子齿轮比设置太大，建议恢复到出厂设置； d伺服系统和机械系统的共振，尝试调整陷波滤波器频率以及幅值。 3、机械系统： a连接电机轴和设备系统的联轴器发生偏移，安装螺钉未拧紧； b滑轮或齿轮的咬合不良也会导致负载转矩变动，尝试空载运行，如果空载运 行时正常则检查机械系统的结合部分是否有异常； c确认负载惯量，力矩以及转速是否过大，尝试空载运行，如果空载运行正常， 则减轻负载或更换更大容量的驱动器和电机。 引起伺服电机振动的原因是什么？ 伺服电机的抖动鸣叫跟本身机械结构(如直流伺服电机经常出现的电刷故障)、速 度环问题（速度环积分增益、速度环比例增益、加速度反馈增益等参数设置不 当或伺服系统的补偿板和放大板故障） 、负载惯量（导轨或丝杆出现问题） 、电 气（制动没打开，速度环反馈电压不稳）有关。 电机不转时很小的偏移会被速度环的比例增益放大，速度反馈产生相反转矩使 电机来回抖动。降低积分增益会使机床响应迟缓，刚性变坏。加速度反馈是利 用电机速度反馈信号乘以加速度反馈增益（pa.2066)对转矩命令进行补偿实现对 速度环振动控制。位置指令脉冲与反馈脉冲不相等时共同产生速度脉冲指令。 A=F*Ks，F 为指令 脉冲频率 ；Ks 是位置环增益；A 为加速脉冲。Xe=F/Ks ，Xe 为 位置偏差脉冲。因此增益大速度就大，惯性力就大；增益越大，偏差越小，越 易产生振动。 先检查下制动是否打开。在 FANUC 系统中可以调节以下参数来 消除由于参数设置不当引起的振动： pa.2021(负载惯量） ，pa.2044 （加速度比 例增益） ，pa.2066( 加速度反馈增益） 引起伺服电机振动的原因是什么？ 机械结构不顺畅，机械结构松动。 驱动器的刚性参数调的太高，引起共振 伺服功率不够 还有可能是伺服控制的参数调节有点问题，比如位置增益，速度增益等配合不 好 1.是伺服电机的编码器故障反馈量不对(或选型不对). 2.伺服驱动控制器有干扰信号.驱动板有尘造成临界短路状态. 3.电机本身绕阻出现了问题. 安川伺服电机 08A 的抖动 安川伺服电机 08A 的，机床在运行时会抖动，有时会尖叫，试过 F001 调刚性， 出厂时是 6，现在改 5，4 都没用，机床用的新代的系统，系统里也改过刚性增 益也没有什么大的变化。 首先要确定是不是伺服的问题，如果确实是伺服的问题，那么刚性调节一般多 少会起一点作用，如果效果实在不行，就用手动调整速度环， Pn110.0=2；Pn103=x%(x 根据机器情况设定，如果不知道设定 100,200 试试也无 妨)；然后加大速度环增益 Pn100（1-2000） ，或者减小微分时间 PN101(15-51200)。 如果还是不行，那就是上位系统的问题了。 交流伺服电机抖动故障怎么解决？ 先确定转动部分是否存在问题。比如连轴器，导轨等使伺服电机转动受力变动 过大致电机抖动。 转动没问题就是参数问题，把速度环参数，位置环参数调小。调整（从小到大） OK. 对了。驱动器有无报警。编码器坏有时都会抖动。 伺服电机运行时抖动 工作台上的伺服电机，在调试的时候曲线很正常，一旦带了负载，运动的时候 就会在运动方向上前后抖动，出料的时候就会看到料块上切割面有均匀锯齿。 1、哪种伺服电机？ 2、是闭环控制还是开环控制？ 3、电机功率多大?转子转动惯量多大？ 4、是否带了减速器？系统是否做了消除间隙的处理？ 5、传统系统等效到电机轴上的转动惯量多大？还有一些其它相关参数。 三洋的伺服驱动器，全闭环，调整了电流环参数，电流前馈，P 参数和 I 参数， 负载惯量比调到 400 左右，用联轴器连接的丝杆，打激光干涉仪丝杆运动方向 是测过的，不带载的情况下系统分析曲线在 700 和 2000 赫兹有共振，用滤波器 滤除了，带负载情况下负载惯量比越大产生的锯齿越密集，降低刚性可以使情 况好转但是不能达到设备所要求的性能。 1、系统是否做了消除间隙的处理？ 2、 “降低刚性可以使情况好转”，系统刚性如何降低的？ 3、 “不带载的情况下系统分析曲线在 700 和 2000 赫兹有共振”，带负载能否测一 下系统是否仍有扭振？ 可能有两种原因：1.伺服扭矩不够，2. 滚珠丝杠的导程不对。 十有八九是负载的转动惯量过大，导致电机运行时过冲了 AB 伺服电机发烫，抖动 电机的加速度以及减速度都在 1 万以上的，电机有发烫现象（其他几台正常的 都基本没有温度） ，电机是垂直安装，下降距离很短，停止时跳动很厉害，像有 弹性。这是为什么？ 应该是轴承有径向间隙了。 垂直安装的伺服电机要带刹车，你加减速快，应该是电机刹车发热了。 另外：电机抖动有可能是刚性问题 再有：估计编码器位置偏移了零点 伺服电机在转动的过程中还有停下后老是颤动怎么办？ 用伺服电机带动转盘转动，每转 180 度停一次，但是停下后转盘老是颤动，好 像伺服电机的轴锁的不是很牢固，怎么办呢？ 这个好象惯量大,可以更换大功率电机或加减速机 伺服电机抖动和异常声音 机械部分拆开后并无异常，连接轴也没有摩擦的痕迹。拆下电机以后让其空载 转动时无任何异常。但是一旦与机械部分连接后便会出现强烈抖动和异常声音。 机械共振主要是因为丝杆等机械部分与伺服里面的频率合上，产生的机械共振 现像，一般的 伺服控制器里面有设置屏蔽相应的共振频率。 还有就是伺服控制器里面的 PID 值也会引起机械共振，你可以把 PID 值先自动 演算一下，如果还是不能正常工作可以手动修改至伺服控制器正常，这两点一 般可以解决伺服引起的共振现象。 松下伺服电机抖动怎样处理 负载稍大电机抖动 1.惯量比 设定是否得当，有可能马达惯量选型偏小 2.增益设定是不是过高导致 三菱伺服电机抖动的可能原因 1、伺服负载过大（伺服选小了） 2、伺服刚性没调好 3、丝杆没选好 三菱伺服电机存在异常伺服放大器没有显示的原因 三菱伺服电机开始出现 AL52 异常报警，后来由于别人调了伺服放大器，以前未 使用扩展参数 2，被调的调用出来使用，三根通信线也拔插过，确定没插错， 现在电机内有转动的声音，电机轴不转，但伺服放大器无任何报警显示，电机 肯定有问题，为什么伺服驱动没有报警显示？是参数设置错了，还是驱动器坏 了？ 如条件允许，更换电机和驱动器 如果是 MR-J3 系列伺服，可通过三菱软件里的示波器功能观察指令和位置反馈 信号。 伺服电机 Z 相脉冲异常报警为什么 台达的电机。设备是两台电机装同一个平台上，大电机 7.5KW 负责垂直升降， 小电机 1.5KW 负责水平移动，整个系统存在一定的震动。 当大电机垂直运动若干次后，小电机一启动经常出现报警 ALE04，ALE04 报警显 示为 Z 相脉冲磁场异常，报警不是每次都有，随机性很大，不过发现垂直电机 运行时间越长越容易产生。台达技术说是干扰问题，针对报警显示也给不出个 明确原因。当然不完全排除干扰。 看现象多半是干扰问题。 编码器的电缆是厂家提供的么？如果是自己处理过，中间有接线，那么要注意 了，Z 相脉冲一定要和一根电源线双绞，整个电缆最好有 屏蔽层，长度最好不 要超过 5 米。 松下 A5 伺服电机 Z 相脉冲受到干扰的可能原因及解决 第一，就是伺服工作过程中产生的谐波干扰了编码器的 Z 相。 第二，就是外界的谐波干扰了编码器的 Z 相。 确定干扰源最好是用频谱分析仪来检测一下。如果没有频谱分析仪的情况下， 只