匯川伺服性能調(diào)試指導(dǎo)

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—伺服性能調(diào)試指導(dǎo)姓名：部門：技術(shù)部密級：公開工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通INOVANce工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通通過本課程的學(xué)習(xí)，希望你能夠：1、生動的理解伺服的性能以及性能調(diào)試必要性；2、掌握匯川伺服性能調(diào)試的整體流程；3、了解匯川伺服單一性能指標(biāo)的調(diào)試方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)—

2

—2一匯川伺服調(diào)試流程--電機(jī)JOG二匯川伺服調(diào)試流程--慣量辨識

三匯川伺服調(diào)試流程--

自動調(diào)整

四匯川伺服調(diào)試流程--手動調(diào)整

五匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制

六性能調(diào)試問題排查思路工業(yè)自動化|電梯

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—整體流程：1、電機(jī)JOG（后臺或面板）檢查驅(qū)動器、電機(jī)的接線是否正確，

運(yùn)行是否正常。2、慣量辨識判斷電機(jī)的負(fù)載情況，檢查機(jī)械連接的狀況。3、自動調(diào)整伺服性能調(diào)試的要求往往是：

快、準(zhǔn)、穩(wěn)、易。先用Etune或Stune進(jìn)行自動增益調(diào)整，首先推薦Stune默認(rèn)模式4，一

邊調(diào)節(jié)剛性等級一邊觀察運(yùn)行效果，

可以滿足很多應(yīng)用。4、手動調(diào)整如果自動調(diào)整效果欠佳，改用手動調(diào)整，微調(diào)相關(guān)增益，

并采用包括

共振抑制、增益切換等在內(nèi)的一些手段。第一部分匯川伺服調(diào)試流程工業(yè)自動化|電梯

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—JOG類型1、面板點(diǎn)動1）使用點(diǎn)動功能檢查控制回路、動力線、編碼器線接線正常;2）使用點(diǎn)動運(yùn)行功能時，需將伺服使能信號(S-ON)置為無效，否則不能執(zhí)行！注意：伺服能夠點(diǎn)動說明伺服控制回路、動力線、

編碼器線連接沒有問題。第一部分匯川伺服調(diào)試流程--電機(jī)JOG工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通位置JOG第一部分匯川伺服調(diào)試流程--電機(jī)JOGJOG類型2、后臺點(diǎn)動（速度或位置點(diǎn)動）工業(yè)自動化|電梯

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—什么是慣量和負(fù)載慣量比：（1）剛體對于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的慣性量度就是轉(zhuǎn)動慣量，簡稱慣量，

單位為kg·m2

。MS1-H400W

H1電機(jī)本體的慣量為3.76×10e-5

kg·m2400W

H4電機(jī)本體的慣量為6.57×10e-5

kg·m2（2）負(fù)載慣量比定義為“外部機(jī)械的轉(zhuǎn)動慣量/電機(jī)自身的轉(zhuǎn)動

慣量”，功能碼是H0815。如果電機(jī)軸上不連接任何負(fù)載，

H0815應(yīng)設(shè)為0.00如果電機(jī)軸上連接一個同樣的電機(jī)，H0815應(yīng)設(shè)為1.00匯川伺服調(diào)試流程--慣量辨識工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通第二部分—

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—如何計(jì)算出慣量：方法1可以根據(jù)機(jī)械的類型和參數(shù)手工計(jì)算，優(yōu)點(diǎn)是可以預(yù)估，

便于選型；缺點(diǎn)是需要了解很多機(jī)械參數(shù)，計(jì)算復(fù)雜。PB是絲桿導(dǎo)程第二部分匯川伺服調(diào)試流程--慣量辨識工業(yè)自動化|電梯

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—離線慣量辨識（手動慣量辨識）離線慣量辨識方式1：即使用H0d02進(jìn)入離線

慣量辨識模式。注意：1、電機(jī)有正反各1圈以上的可運(yùn)動行程；2、實(shí)際負(fù)載慣量比必須小于120倍以下；

3、電機(jī)處于不使能狀態(tài)；4、機(jī)械剛性較高或傳動機(jī)構(gòu)背隙較小。第二部分匯川伺服調(diào)試流程--慣量辨識方法2

慣量辨識。

可以讓伺服驅(qū)動器通過快速的加減速運(yùn)動自動辨識出慣量，

方便且準(zhǔn)確。注意：慣量辨識無法靜態(tài)實(shí)現(xiàn)。慣量辨識基本原理：整體轉(zhuǎn)動慣量J

=

T角加速度加速轉(zhuǎn)矩長按“UP/DOWN”鍵使電機(jī)正/反轉(zhuǎn)進(jìn)入H0D-02否根據(jù)離線慣量辨識的模式不同

，操作有差異

，

詳見后文。H0D-02初始顯示值為當(dāng)前

H08-15數(shù)值。面板顯示值趨于穩(wěn)定，該值即為辨識結(jié)果。長按“SET”鍵直至面板顯示“SAVE”，

表明慣量辨識結(jié)果已存入

H08-15。按“MODE”鍵退出H0D-02顯示界面

，慣量辨識結(jié)束。伺服使能

OFF，驅(qū)動器狀態(tài)顯示為“Rdy”。工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通按“MODE”鍵

慣量辨識結(jié)束長按“SET”鍵

保存至H08-15是H0D02的值跳動范圍在1以內(nèi)伺服使能OFF開始結(jié)束—

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—第二部分匯川伺服調(diào)試流程--慣量辨識離線慣量辨識方式2：使用伺服后臺慣量辨識功能，進(jìn)入慣量辨識參數(shù)設(shè)置。工業(yè)自動化|電梯

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—在線慣量辨識不需要輸入額外的指令，在伺服正常運(yùn)行時即可進(jìn)行在線慣量辨識，分為緩慢變化、

一般變化和快速變化3種模式，對應(yīng)不同的負(fù)載慣量比更新速度。配合上位機(jī)位置指令或內(nèi)部位置指令，可在精確的位置限定下進(jìn)行慣量辨識。H0906~H0909同時適用于離線和在線慣量辨識，100rpm以下慣量辨識難以準(zhǔn)確。相關(guān)功能碼：H0903在線慣量辨識模式0－關(guān)閉在線辨識1－開啟在線辨識，緩慢變化

2－開啟在線辨識，

一般變化

3－開啟在線辨識，快速變化H0906慣量辨識最大速度100rpm～1000rpmH0907慣量辨識加減速時間20ms～800msH0908單次慣量辨識完成后等待時間50ms～10000msH0909完成單次慣量辨識需電機(jī)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)顯示，單位0.01圈匯川伺服調(diào)試流程--慣量辨識工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通第二部分—

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—慣量辨識注意點(diǎn)：（1）對一批機(jī)器只需辨識一次同一批機(jī)器，可以認(rèn)為機(jī)械一致性很好，因此在一臺機(jī)器的不同軸上辨識的慣量可以復(fù)制到其它機(jī)器上，而不

用每臺都辨識。（2）要多次辨識取平均值，

以提高準(zhǔn)確度用H0D02，多次辨識后面板顯示的結(jié)果趨于穩(wěn)定，這時可以認(rèn)為是準(zhǔn)確值。（3）快速、大幅度的動作雖然有利于慣量辨識，

但是要考慮機(jī)械的承受能力和安全（4）使用在線慣量辨識時如果初始慣量值很小而實(shí)際慣量又很大，初始幾次運(yùn)動有可能發(fā)生振動，需要進(jìn)行小幅

點(diǎn)動，或預(yù)設(shè)較大的慣量比（5）只需給H0815設(shè)置大致的數(shù)值雖然辨識的值有小數(shù)點(diǎn)后邊兩位，但是設(shè)置時無需這么精確。比如多次辨識的結(jié)果是5.64，設(shè)置為5.00或者

6.00都不會有明顯差異。（6）可以調(diào)整慣量值以達(dá)到調(diào)整速度環(huán)增益的效果，不必一定要設(shè)置成真實(shí)的慣量比。對于大慣量場合，慣量比H0815可以設(shè)置為真實(shí)值的一半，

這樣增益的可調(diào)空間會更大。第二部分匯川伺服調(diào)試流程--慣量辨識工業(yè)自動化|電梯

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—不同應(yīng)用場合的推薦慣量比：（1）

在要求高響應(yīng)的場合，慣量比要控制在5倍以下，最高不要超過10倍，

一般來講：皮帶輪或齒輪齒條：

10倍以內(nèi)（連接剛性不太高，精度要求不太高）

絲杠或聯(lián)軸器直連：

5倍以內(nèi)（連接剛性較好，精度要求較高）定位精度或響應(yīng)要求高的情況：

2倍以內(nèi)（2）

對精度、動態(tài)響應(yīng)有一定要求的場合，慣量比要在10倍到30倍之間；（3）

超過30倍，一般來說都比較難調(diào)整，難以進(jìn)行軌跡控制，只適用于要求低的點(diǎn)到點(diǎn)控制和一些旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，加減速時間不能太短。第二部分匯川伺服調(diào)試流程--慣量辨識工業(yè)自動化|電梯

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—機(jī)械負(fù)載慣量比較大時，

對伺服調(diào)試有以下不利影響：（1）固定增益下，負(fù)載慣量比越大，響應(yīng)越慢；（2）需要更高的電流以維持響應(yīng)，容易產(chǎn)生過載；（3）更容易產(chǎn)生機(jī)械共振，這會降低可用增益；（4）電流容易飽和，

降低伺服性能。匯川伺服調(diào)試流程--慣量辨識工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通第二部分—

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—620系列：

位置環(huán)調(diào)度4k，速度環(huán)調(diào)度16K

，電流環(huán)調(diào)度16K660N系列：

位置環(huán)調(diào)度16k，速度環(huán)調(diào)度16K

，電流環(huán)調(diào)度625K調(diào)度：三環(huán)刷新數(shù)據(jù)的頻率位置指令=轉(zhuǎn)速（rpm）*編碼器分辨率/（60*位置環(huán)調(diào)度）第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整伺服三環(huán)控制基本結(jié)構(gòu)工業(yè)自動化|電梯

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—在自控原理中，增益=20lg（輸出/輸入），單位是dB。位置環(huán)(速度環(huán))增益，單位是Hz，代表輸出與輸入的比值衰減到0.707倍時對應(yīng)的頻率。通俗理解：位置環(huán)增益和速度環(huán)增益就是代表輸出能夠跟得上輸入的最大頻率。增益：“增”是放大，“益”也是放大，則增益代表輸出相對輸入的放大倍數(shù)。匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整匯川伺服三環(huán)控制參數(shù)框圖H0802H0800工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通第三部分H0820H0821—

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—H0822H0801H0818H0819模型跟蹤模型跟蹤本質(zhì)是現(xiàn)實(shí)的一個模擬，最后作用到現(xiàn)實(shí)模型可想象為一種濾波器，平滑作用，模型增益前饋用來加快定位速度觀測針對速度，對快速定位有較大的幫助，同時可以修正速度波動擾動觀測針對轉(zhuǎn)矩，通過擾動濾波和補(bǔ)償較好的減小擾動造成的影響振動抑制第一部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整陷波器中頻振動末端低頻擺

動中頻抑制1、2、3和4指令濾波低頻抖動低頻抑制1和2高頻振動工業(yè)自動化|電梯

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—第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整

STune單參數(shù)調(diào)整

ETune一鍵式調(diào)整

ITune智能化調(diào)整工業(yè)自動化|電梯

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—功能易用性調(diào)試步驟適用范圍Stune（默認(rèn)）Stune即Single

tune：單參數(shù)調(diào)諧1、

SV680默認(rèn)選擇Stune

自動調(diào)整模式4（

H09-00=4）2、先不調(diào)整，客戶發(fā)送指令運(yùn)行之后，

調(diào)整剛性等級H09-01

，觀察效果（單參調(diào)試，剛性靈活）a、慣量變化小的場合b、無需后臺軟件支持，面板即可操作c、一般要求設(shè)備都可用模式4調(diào)整EtuneEtune即Easy

tune：簡單式調(diào)試1、根據(jù)后臺ETune界面JOG設(shè)置正反轉(zhuǎn)限位2、選擇調(diào)整模式和是否慣量辨識3、設(shè)置模擬運(yùn)行曲線4、自動調(diào)整出參數(shù)結(jié)果并可導(dǎo)出保存（一鍵調(diào)諧，自動尋優(yōu)）a、慣量變化小的場合b、支持FPS模式（即全閉環(huán)、位置、速度）

c、需要后臺軟件支持ItuneItune即Intelligent

tune：智能調(diào)諧1、選擇ITune調(diào)整模式1（

H09-27=1）2、根據(jù)需要調(diào)整響應(yīng)等級（

H09-26），

觀察效果a、負(fù)載慣量不易辨識或有慣量有變化，

如收放卷、機(jī)械臂等b、轉(zhuǎn)矩不飽和c、無需后臺軟件支持，面板即可操作

d、軌跡及高跟隨性場合除外e、支持FPS模式第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整工業(yè)自動化|電梯

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—ETune功能是向?qū)阶詣诱{(diào)整功能的簡稱，通過向?qū)е敢O(shè)置相應(yīng)的曲線軌跡和響應(yīng)需求參數(shù)后，伺服會自動運(yùn)行并學(xué)習(xí)出最優(yōu)增益參數(shù)，學(xué)習(xí)完成后可以保存參數(shù)，還可將參數(shù)

導(dǎo)出成配方以便同機(jī)型拷貝第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Etune）點(diǎn)擊后臺菜單欄ETN按鍵設(shè)置正負(fù)極限配置模式和曲線否完成后結(jié)果是否滿意點(diǎn)擊啟動按鈕等待學(xué)習(xí)完成開始驅(qū)動器參數(shù)初始化設(shè)置正確電子齒輪比調(diào)整響應(yīng)等級—

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—結(jié)束ETune一鍵式調(diào)整工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通是第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Etune）工業(yè)自動化|電梯

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—第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Etune）工業(yè)自動化|電梯

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—第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Etune）工業(yè)自動化|電梯

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—第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Etune）工業(yè)自動化|電梯

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—第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Etune）工業(yè)自動化|電梯

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—相關(guān)參數(shù)介紹：（1）位置環(huán)比例增益（H0802)此參數(shù)決定位置環(huán)的響應(yīng)，

設(shè)定的越大，對位置指令的跟隨性越好，隨動偏差越小，定位時間也會縮短。但過大的設(shè)定會使機(jī)械

發(fā)生共振或過沖。（2）速度環(huán)比例增益（H0800）此參數(shù)決定速度環(huán)的響應(yīng)，設(shè)定的越大，對速度指令的跟隨性就越好，速度的抗擾性也越好。但過大的設(shè)定會引起機(jī)械共振。位置模式下，若要加大位置環(huán)增益，需同時加大速度環(huán)增益。第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Etune）工業(yè)自動化|電梯

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—（3）速度環(huán)積分時間常數(shù)（H0801）速度積分可以消除凈差，

積分時間常數(shù)越小，積分效果越強(qiáng)，位置

環(huán)響應(yīng)越快。

但是過小的積分時間常數(shù)會引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。建議速度積分時間常數(shù)和速度環(huán)增益滿足以下關(guān)系：600

≤H0800×H0801

≤800默認(rèn)速度環(huán)增益40.0Hz，默認(rèn)積分時間常數(shù)19.89ms

，600＜40.0×

19.89＜800

，

符合上述關(guān)系。第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Etune）工業(yè)自動化|電梯

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—（4）轉(zhuǎn)矩指令濾波時間(H0705)此參數(shù)設(shè)定轉(zhuǎn)矩指令的一階低通濾波器,通過降低轉(zhuǎn)矩的響應(yīng)，可抑制高頻段的振動和噪聲。但是因?yàn)檗D(zhuǎn)矩環(huán)的響應(yīng)必須遠(yuǎn)大于速度環(huán)的響應(yīng)，轉(zhuǎn)矩指令濾波時間不能太大，否則會引起控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，極有可能造成電機(jī)異響或設(shè)備振動。實(shí)際調(diào)試中，建議轉(zhuǎn)矩低通濾波器的截止頻率大于等于4倍的速度環(huán)增益，

即轉(zhuǎn)矩指令濾波時間和速度環(huán)增益滿足以下關(guān)系：第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Etune）SV660系列伺服默認(rèn)參數(shù)中，速度環(huán)增益40.0Hz，轉(zhuǎn)矩指令濾波時間為0.5ms

，1000/(2π*0.5*4)

≈79.6≥40.0Hz

，符合上述關(guān)系。工業(yè)自動化|電梯

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—（5）一階低通濾波時間(H0504)此參數(shù)是針對位置指令的一階低通濾波器，數(shù)值越大則位置指令越平滑，但設(shè)定值過大會導(dǎo)致響應(yīng)的延遲性增大。H0504會帶來比H0506更嚴(yán)重的拖尾現(xiàn)象，響應(yīng)延遲性更大，不過H0504的指令平滑作用一般更明顯。（6）平均值濾波時間(H0506)此參數(shù)是針對位置指令的平均值濾波器，數(shù)值越大則位置指令越平滑。多

數(shù)場合采用H0506效果更好，

因?yàn)橄噍^H0504拖尾較弱，更加精準(zhǔn)。第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Etune）工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

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—Stune不同模式的應(yīng)用差異以SV660系列伺服為例，模式0為手動調(diào)整增益，

不會自動匹配任何參數(shù)；另外提供了5種自動增益調(diào)整模式1

、2

、3

、4

、6。STune調(diào)整是指通過剛性等級自動調(diào)整性能，包括模式3/4/6，并且伺服有運(yùn)行指令10min后模式4和6將自動關(guān)閉，

也就是H0900(自調(diào)整模式選擇)=0。匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Stune）工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通第三部分—

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—第三部分

匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Stune）H0900=1標(biāo)準(zhǔn)剛性表模式：以SV660系列為例，設(shè)置負(fù)載慣量比之后，將H0900設(shè)為1（默認(rèn)為

4），

改變H0901(剛性等級)的值，觀察實(shí)際效果。H0802位置環(huán)比例增益（Hz）H0800速度環(huán)比例增益（Hz）H0801速度環(huán)積分時間常數(shù)（ms）H0705轉(zhuǎn)矩指令濾波時間常數(shù)（ms）自動匹配參數(shù)包括調(diào)整H0901

剛性等級H0900=1時，這些自動設(shè)置的功能碼

無法手動更改，除非再改回H0900=0！工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

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—H0800

、

H0801

、

H0802和H07-05第一增益參數(shù)H0803

、

H0804

、

H0805和H07-06第二增益參數(shù)H0808~H0812增益切換參數(shù)H0818速度前饋濾波時間常數(shù)

固定為0.50ms

H0819速度前饋增益

固定為30.0%第三部分

匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Stune）H0900=2定位模式：以SV660系列為例，設(shè)置負(fù)載慣量比之后，將H0900設(shè)為2（默認(rèn)為

4），

改變H0901(剛性等級)的值，觀察實(shí)際效果。H0900=1時，這些自動設(shè)置的功能碼

無法手動更改，除非再改回H0900=0！調(diào)整H0901

剛性等級工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通自動匹配參數(shù)包括—

32

—H0800

、

H0801

、

H0802和H07-05第一增益參數(shù)H0815負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量比（慣量自動辨識）H0818速度前饋濾波時間常數(shù)

固定為0.50ms

H0819速度前饋增益

固定為18.1%H0824偽微分前饋控制系數(shù)

固定為81.9%H0837~H0839

、

H0918~H0924共振抑制參數(shù)第三部分

匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Stune）H0900=3插補(bǔ)模式：以SV660系列為例，設(shè)置負(fù)載慣量比之后，將H0900設(shè)為3（默認(rèn)為

4），

改變H0901(剛性等級)的值，觀察實(shí)際效果。H0900=1時，這些自動設(shè)置的功能碼

無法手動更改，除非再改回H0900=0！調(diào)整H0901

剛性等級工業(yè)自動化|電梯

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|

軌道交通自動匹配參數(shù)包括—

33

—H0900=4普通模式：以SV660系列為例，設(shè)置負(fù)載慣量比之后，將H0900設(shè)為4（默認(rèn)為4，

出廠無需修改），

改變H0901(剛性等級)的值，觀察實(shí)際效果。第三部分

匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Stune）H0800

、

H0801

、

H0802和H07-05第一增益參數(shù)

H0815負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量比（慣量自動辨識）H0837~H0839

、

H0918~H0924共振抑制參數(shù)自動匹配參數(shù)包括調(diào)整H0901

剛性等級H0900=1時，這些自動設(shè)置的功能碼

無法手動更改，除非再改回H0900=0！工業(yè)自動化|電梯

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|

軌道交通—

34

—第三部分

匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Stune）H0900=6快速定位模式：以SV660系列為例，設(shè)置負(fù)載慣量比之后，將H0900設(shè)為6（默認(rèn)為

4），

改變H0901(剛性等級)的值，觀察實(shí)際效果。H0800

、

H0801

、

H0802和H07-05第一增益參數(shù)H0815負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量比（慣量自動辨識）H0831~H0833轉(zhuǎn)矩?cái)_動觀測器參數(shù)H082~H0846模型跟蹤參數(shù)H0837~H0839

、

H0918~H0924共振抑制參數(shù)H0900=1時，這些自動設(shè)置的功能碼

無法手動更改，除非再改回H0900=0！調(diào)整H0901

剛性等級工業(yè)自動化|電梯

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|

軌道交通自動匹配參數(shù)包括—

35

—第三部分

匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整（Stune）伺服后臺Stune調(diào)整界面工業(yè)自動化|電梯

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|

軌道交通—

36

—什么是剛性剛性體現(xiàn)伺服抗干擾、跟隨指令的能力。增益越強(qiáng)，剛性越

強(qiáng)，但也降低了伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。剛度的測試方法：被測伺服工作在位置模式，無外部指令，突加外部干擾轉(zhuǎn)矩（比如手?jǐn)Q空軸），記錄電機(jī)軸偏過的最大角度。剛度等于最大

角度偏差/干擾轉(zhuǎn)矩。下圖是突加干擾轉(zhuǎn)矩時的隨動偏差變化情況。—

37

—第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整工業(yè)自動化|電梯

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|

軌道交通一些經(jīng)驗(yàn)值:0級~4級極低的剛性，適合一些大型機(jī)械;5級~

11級較低的剛性，響應(yīng)要求不高，大慣量場合；12級~15級普通剛性，適合皮帶傳動、齒輪傳動等場合；16級~20級較高的剛性，適合絲桿、聯(lián)軸器直連傳動場合，一

般的定位類、軌跡類場合；21級以上極高的剛性，要求更高的定位、軌跡控制場合；剛性等級大概要調(diào)到多高？

0級

15級41級最低默認(rèn)最高第三部分匯川伺服調(diào)試流程--自動調(diào)整以上僅是經(jīng)驗(yàn)值，具體數(shù)值還要看實(shí)際情況！工業(yè)自動化|電梯

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|

軌道交通—

38

—伺服的位置控制主要可分為兩類：（1）點(diǎn)位控制使負(fù)載從一個點(diǎn)移動到另一個點(diǎn)，基本要求為最終位置要準(zhǔn)確。此外可能有其它的要求如快速定位、無過沖、無振動等。如

機(jī)械手、沖壓機(jī)。只關(guān)注結(jié)果?。?）軌跡控制（包括平面軌跡和曲面軌跡）使負(fù)載沿著一段規(guī)劃好的軌跡運(yùn)動，要求全程盡可能忠實(shí)的跟蹤好軌跡命令。

一般是兩軸或多軸的協(xié)同工作，

XY兩軸的位置

環(huán)增益要基本一致，

Z軸響應(yīng)往往要求不高。如裁切機(jī)（平面軌

跡）、雕刻機(jī)（曲面軌跡）。結(jié)果、過程都關(guān)注！匯川伺服調(diào)試流程--手動調(diào)整工業(yè)自動化|電梯

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|

軌道交通第四部分—

39

—定位完成時間快速定位過程的一些考核指標(biāo)：（1）定位完成時間/整定時間指的是從位置指令發(fā)完為0到位置反饋到達(dá)定位完成閾值的時間間隔，

是衡量定位快慢的直接指標(biāo)，SV660系列最快1ms以內(nèi)。第四部分匯川伺服調(diào)試流程--手動調(diào)整工業(yè)自動化|電梯

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|

軌道交通—

40

—SV660、SV630系列：1、

自動調(diào)整，選擇模式6，拉高剛性（希

望到這一步就搞定）；2、手動調(diào)整，單獨(dú)拉高位置環(huán)增益0802；3、增大定位完成閾值H0521或6067；4、在位置指令不平滑的情況下，增大0504

或0506也將縮短整定時間；5、減低減速度。IS620、IS810系列：1、自動調(diào)整，剛性表模式，拉高剛性；2、手動調(diào)整，單獨(dú)拉高位置環(huán)增益0802；3、拉高速度前饋、轉(zhuǎn)矩前饋；4、增大定位完成閾值H0521或6067；5、在位置指令不平滑的情況下，增大0504或0506也將縮短整定時間；6、減低減速度。第四部分匯川伺服調(diào)試流程--手動調(diào)整注意：應(yīng)當(dāng)控制變量，先單參數(shù)調(diào)試，

然后多參數(shù)配合！除此之外，要從系統(tǒng)角度全面考慮問題，

比如機(jī)械實(shí)際慣量比更大，整定時間也會更長?？s短整定時間的一些招兒！工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

41

—（2）過沖/超調(diào)（overshoot）在定位結(jié)束的過程中發(fā)生隨動偏差正負(fù)性變化的現(xiàn)象就是過沖，如下圖所示。

實(shí)際表現(xiàn)就是沖過去再返回，如沖壓機(jī)場景必須不能過沖，否則零件就被壓壞。第四部分匯川伺服調(diào)試流程--手動調(diào)整工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

42

—減小過沖/超調(diào)的一些招兒！1、內(nèi)外環(huán)增益要匹配，位置環(huán)增益0802不建議大于速度環(huán)增益0800的兩倍；

2、速度環(huán)積分作用過強(qiáng)，適當(dāng)增大速度環(huán)積分時間0801；3、適當(dāng)降低剛性等級；4、適當(dāng)增加轉(zhuǎn)矩前饋、速度前饋；5、降低加減速。第四部分匯川伺服調(diào)試流程--手動調(diào)整控制變量，先單參數(shù)調(diào)試，然后多參數(shù)配合！工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

43

—第四部分匯川伺服調(diào)試流程--手動調(diào)整工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

44

—什么是機(jī)械共振：當(dāng)把增益調(diào)高到一定程度的時候有時候遇到機(jī)械共振，表現(xiàn)為噪聲和振動，影響增益的進(jìn)一步提高?？梢哉J(rèn)為機(jī)械共振點(diǎn)是由于軸連接部分的剛性較低引起的。

伺服控制可以簡化成雙慣量模型，其中電機(jī)慣量為JL

，通過剛度

為Kel

的聯(lián)軸節(jié)和慣量為JM

的負(fù)載相連，如下圖所示。第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制有時候提高增益產(chǎn)生的噪聲并不是機(jī)械共振引起的，而是由于系統(tǒng)延

遲（濾波器、采樣周期等）造成的不穩(wěn)定，和機(jī)械無關(guān)。共振頻率可表示為工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

45

—DelKelTMJMJLαθ第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制發(fā)生機(jī)械共振時的幾種情況舉例：（1）負(fù)載慣量大的時候在加減速過程的低速區(qū)域產(chǎn)生共振。工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

46

—第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制（2）在加速過程臨近穩(wěn)速時產(chǎn)生共振。以下兩圖僅是加減速時間設(shè)置的差別，上圖加速較緩，下圖加速較快。工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

47

—有時機(jī)械特性在整個行程中不均勻，只在個別點(diǎn)有共振出現(xiàn)。長時間運(yùn)行后、溫度升高后、重新拆裝電機(jī)后，都有

可能導(dǎo)致共振出現(xiàn)。

一批機(jī)器如果一致性不好，也會有某臺有共振而其它幾臺都不振的情況。出現(xiàn)共振并不可怕，這不是因?yàn)樗欧龅牟缓?！重要的是如何解決的更好！第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

48

—如何判斷共振頻率的大小：（1）通過機(jī)械特性分析工具如果有共振點(diǎn)，在高頻段，增益衰減區(qū)域有尖峰，尖峰處

的頻率就是共振頻率。用這個方法可以在未發(fā)生共振的時候檢測出共振頻率。第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

49

—如何判斷共振頻率的大?。海?）分析轉(zhuǎn)矩指令的頻率發(fā)生共振時，在轉(zhuǎn)矩指令里會有相應(yīng)頻率的振蕩，用示波器檢測這個頻率就可以算出共振頻率。下圖中，可以用游標(biāo)卡出10段波動的總周期，這樣計(jì)算比較準(zhǔn)確。第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

50

—如何判斷共振頻率的大?。海?）FFT（FastFourierTransform）快速傅里葉變換點(diǎn)擊圖標(biāo)，可對上頁波形數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT計(jì)算，本功能只

對觸發(fā)波形數(shù)據(jù)開放。第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

51

—使用陷波器后可提升的剛性隨機(jī)械不同而不同，對剛性較高、

共振點(diǎn)較高的場合，可提升的剛性就很可觀，反之就效果有限。例如：某雕銑機(jī)X軸，18級開始產(chǎn)生共振，

加入1000Hz陷波器后后可以提高到23級

某皮帶負(fù)載，12級開始產(chǎn)生共振，加入200Hz只能提高1級第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制從機(jī)械特性分析的結(jié)果看，670Hz處的波峰被有效抑制。工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

52

—第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制上圖為16級時發(fā)生了670Hz的共振，速度反饋、轉(zhuǎn)矩指令和轉(zhuǎn)矩反饋均有明顯振蕩。下圖為使用了670Hz陷波器以后，振蕩消失。使用陷波器抑制機(jī)械共振：工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

53

—陷波器的原理：陷波器通過降低特定頻率處的增益，可以達(dá)到抑制機(jī)械共

振的目的。它能保證在輸入信號中其它頻率的成分不損失的情況下，有效的抑制某一頻率的成分。增益因此可以調(diào)的更高。第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制機(jī)械共振點(diǎn)陷波寬度廠陷波深度工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通機(jī)械系統(tǒng)

幅頻特性陷波器幅頻特性—

54

—陷波頻率頻率頻率H0902自適應(yīng)濾波器工作模式0-自適應(yīng)濾波器不再更新；1-一個自適應(yīng)濾波器有效(第3組陷波器);2-兩個自適應(yīng)濾波器有效(第3組和第4組陷波器);3-只檢測共振頻率，不更新陷波器參數(shù)，共振頻率顯示在H09-24；

4-恢復(fù)第3組和第4組陷波器的值到出廠狀態(tài)。H0924共振頻率辨識結(jié)果0~2000Hz設(shè)定頻率：

陷波器的設(shè)定頻率就是機(jī)械共振的實(shí)際頻率。寬度等級：

表示陷波寬度與陷波器中心頻率的比值，設(shè)的越大對機(jī)械共振抑制越

強(qiáng)，一般保持默認(rèn)值2即可。深度等級：

設(shè)的越小陷波深度越深，

對機(jī)械共振抑制越強(qiáng)。

一般設(shè)置為5~20級。注意：寬度等級設(shè)置過大，深度等級設(shè)置過小都會造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制H0918第3組陷波器頻率50~4000HzH0919第3組陷波器寬度等級0~40H0920第3組陷波器深度等級0~99H0921第4組陷波器頻率50~4000HzH0922第4組陷波器寬度等級0~40H0923第4組陷波器深度等級0~99H0912第1組陷波器頻率50~4000HzH0913第1組陷波器寬度等級0~40H0914第1組陷波器深度等級0~99H0915第2組陷波器頻率50~4000HzH0916第2組陷波器寬度等級0~40H0917第2組陷波器深度等級0~992個手動陷波器2個自適應(yīng)陷波器陷波器相關(guān)功能碼：工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

55

—陷波器使用注意點(diǎn)：（1）陷波器只能在轉(zhuǎn)矩模式以外的模式下使用，陷波器頻率為

4000Hz時，陷波器同樣無效；（2）一般情況下可以優(yōu)先使用自適應(yīng)陷波器，如果抑制效果不好

再使用手動陷波器。（3）H0902設(shè)為0時，自適應(yīng)濾波器會保持當(dāng)前參數(shù)不再發(fā)生變化，在使用自適應(yīng)濾波器正確抑振且穩(wěn)定一段時間后建議使用此功

能將自適應(yīng)陷波器參數(shù)固定；（4）雖然總共有4組陷波器，但建議最多2組陷波器同時工作，否

則可能使振動加??；（5）共振頻率在300Hz以下或低于4倍的速度環(huán)增益時，

自適應(yīng)陷波器的效果會有所降低；第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

56

—低頻共振抑制功能：如果端部較長且較重，高速急停時，容易發(fā)生端部振動，影響定位效果。這種

振動的頻率一般在2~

100Hz以內(nèi)，所以稱

為低頻共振。通過低頻共振抑制功能可以有效降低這種振動。第五部分匯川伺服調(diào)試流程--共振抑制工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

57

—伺服性能問題排查思路：第1步：先不要慌！第2步：判斷性能調(diào)試問題性質(zhì)，分清是快速點(diǎn)位類、平面軌跡類、曲面軌跡類還是共振異響類。第3步：細(xì)致解耦，從系統(tǒng)角度分析真實(shí)的問題原因或關(guān)鍵指標(biāo)！第4步：控制變量，單參數(shù)調(diào)試，多參數(shù)配合！各類場景的具體分析思路和案例，運(yùn)控產(chǎn)品線也將不斷總結(jié)輸出給大家！敢于挑戰(zhàn)，勤于思考，細(xì)致解耦，使命必達(dá)！第六部分性能調(diào)試問題排查思路工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

58

—1、在相同機(jī)臺和相同參數(shù)下，我們和競品AC抖動效果一致，這可以說明末端抖動和機(jī)械裝配有關(guān)系。2、繼續(xù)觀察速度反饋波形的波動周期，于是設(shè)置了兩組參數(shù)分別是5HZ的末端抖動抑制后，我們的抖動幾乎消失，

優(yōu)于競品AC，并且這個抖動的頻率在各機(jī)臺上均適用。*低頻抖動場合首先觀察慣量比是否辨識準(zhǔn)確

—

59

—第六部分性能調(diào)試問題排查思路-案例分析設(shè)備描述

（機(jī)械臂SV660系列PK競品AC）客戶需求：降低末端抖動原因定位：

半個抖動周期

96.4ms

，一個周期約

200ms

，

則設(shè)置5Hz低頻

抑制。PK結(jié)果競品AC伺服系統(tǒng)（輕微抖動）匯川伺服系統(tǒng)（抖動消失）工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通客戶需求：電位差控制磨床進(jìn)給

，匯川伺服電機(jī)的精加工回退現(xiàn)象較頻繁

，

進(jìn)給效率低于競品SX

，

不能滿

足要求。原因定位：是由于伺服響應(yīng)不及時導(dǎo)致多發(fā)脈沖的現(xiàn)象

，從而產(chǎn)生實(shí)際加工中的回退現(xiàn)象

，

因此效率降低。PK結(jié)果：通過Stune模式6剛性28級

，

目前我們的精加工效率可以比SX快5%~10%

，

并且SX的增益也已

拉高到極致。

另一方面

，

也反映了易用性Stune的適用性。第六部分性能調(diào)試問題排查思路-案例分析設(shè)備描述（PCD電火花磨床

SV660系列PK競品SX）精加工，

Stune模式6剛性21級精加工，

Stune模式6剛性28級磨床電火花加工工位工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

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—設(shè)備名稱：端子剝線機(jī)所屬行業(yè)：線纜-線束加工(高速點(diǎn)位類場景)工藝描述：該設(shè)備主要用于線束加工，將線材按照設(shè)定的工藝進(jìn)行

裁切，保證線長度相同，線皮被剝離且不損傷線芯，半剝離，全剝

離或者壓接端子均由操作員根據(jù)生產(chǎn)工藝設(shè)定。工藝流程：分為對線纜的放線-矯直-牽引-抓取-剪裁-剝線-傳送。具

體來講就是將線纜通過牽引軸牽引經(jīng)過矯直器，由夾爪夾住線，

擺

臂軸1帶動線進(jìn)行其中一側(cè)的切線和加工，再由擺臂軸2的夾爪夾住線，帶動線進(jìn)行另一端的切線和加工，之后夾爪將線存放在槽里等

待操作工取走。各工位均采用SV660N伺服驅(qū)動器+MS1伺服電機(jī)。

其中，擺臂軸1

和2是速比6的同步帶進(jìn)行減速傳動，剝線工位是凸輪傳動讓切刀下壓進(jìn)行剝線。設(shè)備技術(shù)要求：剝線機(jī)定位精度高、響應(yīng)快，沖擊較小，

生產(chǎn)效率

高，半剝離效率達(dá)到3000根/小時。第六部分性能調(diào)試問題排查思路-案例分析剝線機(jī)設(shè)備工藝流程圖剝線機(jī)設(shè)備電氣拓?fù)鋱D工業(yè)自動化|電梯

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軌道交通—

61

—現(xiàn)場PK：xxx伺服問題：擺臂軸沖擊與響應(yīng)的矛盾調(diào)節(jié)問題描述：擺臂軸即線纜抓取工位，該工位對響應(yīng)和沖擊有要求。

客戶認(rèn)為我們的伺服定位速度比xxx伺服的慢并且機(jī)械沖擊也比較大。競品對比：觀察xxx伺服的峰值轉(zhuǎn)速、實(shí)時轉(zhuǎn)矩和峰值轉(zhuǎn)矩，都和咱們差不多

，xxx伺服的峰值轉(zhuǎn)矩是305%，和咱們基本一樣。對于驅(qū)動器、電機(jī)選型是沒有問題的。調(diào)試思路：1、優(yōu)化軟件，對擺臂軸伺服，

刷完660N拷機(jī)版軟件（H01-00=902.3

H01-01=902.9

H00-02=118.01），

主要優(yōu)化了模式6下的快速定位與響應(yīng)。2、沖擊調(diào)試：快速定位模式6下，僅設(shè)置剛性為10級沖擊仍然較大

，位置均值濾波H0