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伺服控制器

伺服控制器安川伺服调试的一点看法
1、 安川伺服在低刚性（1～4）负载应用时，惯量比显得*重

要，以同步带结构而论，刚性大约在1～2（甚至1以下），此时

惯量比没有办法进行自动调谐，*须使伺服放大器置于不自动调

谐状态；
2、 惯量比的范围在450～1600之间（具体视负载而定）伺服控

制器
3、 此时的刚性在1～3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*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

，发生负载在到达制定位置后左右晃动；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*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，安川伺服控

制器。
6、 低刚性负载增益的调节：
A、 将惯量比设置为600；安川伺服电机 、安川伺服马达、安川

伺服驱动器、安川伺服驱动器、安川伺服系统
B、 将Pn110设置为0012；不进行自动调谐
C、 将Pn100和Pn102设置为*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100～500；
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；安川伺服控制器
H、 并且自动设定刚性，通常此时会被设定为1；
I、 然后将SV－ON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，*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；安川伺服控制器
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；安川伺服电

机 、安川伺服马达、安川伺服驱动器、安川伺服驱动器、安川

伺服系统
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、 *先将定位的速度减少至200rpm以内进行调试安川伺服控制

器
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*佳定位状态；安川伺服电

机 、安川伺服马达、安川伺服驱动器、安川伺服驱动器、安川

伺服系统
O、 再将速度以100～180rpm的速度*，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；安川伺服控制器
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

时间常数安川伺服控制器
7、 再定位控制中，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*的加减速时间，尤其是加

速时间；通常视**度的高低，可以从0.5秒设定到2.5秒（指

：0到**的时间）。安川伺服控制器
8、 电机每圈进给量的计算：安川伺服电机 、安川伺服马达、

安川伺服驱动器、安川伺服驱动器、安川伺服系统
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）安川

伺服控制器
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×

π×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5～10倍内使用，如

果电机轴侧的惯量*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*，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：m＝J安川伺服控制器l /Jm   负载换算到电机轴侧

的惯量比电机惯量；
D、 Jl <（5～10）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  Kv＝40/（m＋1）    7<=Kp<=（Kv/3）
10、 一般调整（非低刚性负载安川伺服控制器）安川伺服电机

、安川伺服马达、安川伺服驱动器、安川伺服驱动器、安川伺服

系统
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50～

80％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*）时，*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500～1000，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（4～6/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；安川伺服电机

、安川伺服马达、安川伺服驱动器、安川伺服驱动器、安川伺服

系统
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，*运行时误差*；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*，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，*

须将速度环增益设定在振动值的50～80％。安川伺服电机 、安

川伺服马达、安川伺服驱动器、安川伺服驱动器、安川伺服系统
D、 速度积分时间常数：  *速度响应使用；*速度积分时

间常数可以减少加减速时的*调；减少速度积分时间常数可以改

善旋转不稳定。安川伺服控制器安川伺服电机 、安川伺服马达

、安川伺服驱动器、安川伺服驱动器、安川伺服系统