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交换伺服驱动器电流环的整定


电流环是伺服驱动器节制回路的内环,其整定机能间接关乎驱动器的机能。今朝,大局部贸易伺服驱动器的内环是不妙手动整定的,但有的厂家的伺服驱动器,比方ABB的Microflex e190和Motiflex e180伺服驱动器,是能够间接整定电流环的。本文以ABB交换伺服驱动器为依靠,简略先容一下伺服电流环的整定。

电流环整定申明

经常利用阶跃旌旗灯号对电流环停止整定。普通环境下,阶跃呼应是体系能够碰到的最糟的环境。地位环发生给速率环的指令,和速率环发生给电流环的指令都比阶跃旌旗灯号光滑很多。是以,若是体系能对阶跃旌旗灯号有一个对劲的呼应,它在更光滑的运转前提下,呼应会更好。

电流环普通利用PI整定战略,KIPROP为电流环的比例增益,为电流环引入阻尼项,KIINT为电流环的积分增益,可晋升电流跟从的活络度。

申明:   KI表现电流环的增益。
PROP:Proportional, 比例
INT:  integral,积分

经由进程带宽调剂电流环增益

能够经由进程设置电流环的带宽,间接肯定电流环的增益,带宽越大,比例和积分增益也越大。带宽设置过大,电流呼应轻易有过冲,且带宽若是过大,机电乐音也较大。图1为差别带宽时的整定成果:

图1:差别带宽时的整定曲线
差别带宽时的整定曲线

此中白色为给定电流阶跃旌旗灯号,蓝色为现实电流旌旗灯号。左图带宽为1500,右图带宽为3000。经由进程察看两图红圈标示地区可见,带宽3000时的电流呼应性更好一些。

定性察看比例增益(KIPROP)的感化

如前所述,KIPROP为电流环引入阻尼项。详细而言,当比例增益较小时,跟从电流轻易呈现过冲,晋升比例增益有助于按捺过冲。但比例增益不能调得太大,不然能够引发电流振荡。

如图2,牢固KIINT为350。当比例增益为0.15时,电流有过冲的偏向。跟着增益的增大,阻尼慢慢增大,过冲被按捺。

图2:比例增益的感化
定性察看积分增益(KIINT)的感化

积分增益能够晋升电流跟从的活络性。图3为当KIPROP牢固为0.3时,差别积分增益的环境下的电流跟从曲线:

图3:积分增益的感化

图3:积分增益的感化

由上图可见,跟着积分增益的增添,电流跟从的活络度(现实电流与给定电流之间的及时误差)愈来愈小。积分增益调得太大,轻易引发过冲,此时又须要晋升比例增益以按捺过冲。

经由进程KITRACK进一步晋升电流跟从精度

当比例增益和积分增益调剂,成果比拟对劲时,能够经由进程KITRACK参数,进一步晋升跟从的活络度,下降现实电流绝对给定电流的“提早”。伺服机电自整按时不会整定KITRACK,如须要,需手动设置。KITRACK是一个百分比数,取值规模为0~100.

如图4,左图为整定完比例和积分后的成果。右图为KITRACK晋升到80今后的成果,仍是能看出必然水平的改良的。
图4:KITRACK的感化

图4:KITRACK的感化

KITRACK如设置太大,也能够引发电流过冲。

电流环的手动整定

普通环境下,伺服驱动器会给出电流环主动整定的成果,为加深对电流环整定的懂得,咱们看一下电流环手动整定的进程,并察看整定成果。

普通而言,积分增益最少是比例增益的20倍或更高。咱们从KIPROP=0.05, KIINT=1起头整定。

图5:增大KIINT以晋升呼应
图5:增大KIINT以晋升呼应

从图5左图可看出,电流根基无呼应。把KIINT从1增添至10,从10增添至100,可获得中间和右边两个电流跟从曲线。

慢慢增大KIINT以晋升呼应活络度。当KIINT较大时,电流呈现过冲,此时再增添KIPROP以按捺过冲。

 

图6:增大KIPROP以按捺过冲
图6:增大KIPROP以按捺过冲

如图6所示,坚持KIPROP为0.05,当KIINT增添至150时,电流呈现过冲。

把KIPROP从0.05增添至0.1,增添电流阻尼项,可看到电流过冲被按捺。

可瓜代增添KIINT和KIPROP,直至获得较对劲的整定曲线。

当比例和积分增益整定实现后,再恰当投入KITRACK参数,以进一步下降现实电流曲线绝对阶跃旌旗灯号的滞后!

总结

伺服机电的电流环整定,首要利用PI整定战略。比例增益引入阻尼项,积分增益晋升跟从活络度。可晋升积分以晋升呼应活络度,当电流呈现过冲时增添比例增益以按捺过冲。瓜代增添积分和比例,以获得对劲的成果。

最初,可测验考试插手KITRACK,以进一步下降电流跟从的“滞后”,改良整定成果。

 

 

 



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