汕头abb伺服电机维修部--位于汕头金平区的罗克自动化省内维修服务到位，配件齐全，负载测试平台，维修周期短，专业技术团队，欢迎来询【135-9287-6548】！

　　汕头罗克自动化科技有限公司专业提供全球各品牌工业伺服电机，伺服器销售维修服务，技术好，服务佳，价格实在。

　　汕头abb伺服电机维修部介绍伺服电机PID三环对伺服控制的影响：

　　伺服电机普通为三个环控制，所谓三环就是 3 个闭环负反响PID调理系统。从内向外分别为电流环、速度环、位置环。

　　1. 电流环：*内的 PID 环就是电流环，此环完好在伺服驱动器内部中止，经过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流，负反响给电流的设定中止 PID 调理，从而抵达输出电流尽量接近等于设定电流，电流环就是控制电机转矩的，所以在转矩方式下驱动器的运算*小，动态响应**。

　　2. 速度环：经过检测的电机编码器的信号来中止负反响 PID 调理，它的环内 PID 输出直接就是电流环的设定，所以速度环控制时就包含了速度环和电流环，换句话说任何方式都必需运用电流环，电流环是控制的根本，在速度和位置控制的同时系统理论也在中止电流（转矩）的控制以抵达对速度和位置的相应控制。

　　3. 位置环：它是*外环，可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或*终负载间构建，要根据理论情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定，位置控制方式下系统中止了一切 3 个环的运算，此时的系统运算量**，动态响应速度也*慢。

　　（三）三环的增益调整

　　1. 首先电流环：电流环的输入是速度环 PID 调理后的那个输出，我们称为“电流环给定”吧，然后呢就是电流环的这个给定和“电流环的反响”值中止比较后的差值在电流环内做 PID 调理输出给电机，“电流环的输出”就是电机的每相的相电流，“电流环的反响”不是编码器的反响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）反响给电流环的。

　　2. 速度环：速度环的输入就是位置环 PID 调理后的输出以及位置设定的前馈值，我们称为“速度设定”，这个“速度设定”和“速度环反响”值中止比较后的差值在速度环做PID 调理（主要是比例增益和积分处置）后输出就是上面讲到的“电流环的给定”。速度环的反响来自于编码器的反响后的值经过“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置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响的脉冲信号经过倾向计数器的计算后的数值在经过位置环的 PID 调理（比例增益调理，无积分微分环节）后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。

　　位置环的反响也来自于编码编码器安装于伺服电机尾部，它和电流环没有任何联络，他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、反响没有任何联络。而电流环是在驱动器内部构成的，即使没有电机，只需在每相上安装模拟负载（例如电灯泡）电流环就能构成反响工作。

　　（四）PID 控制的概念

　　PID 是控制系统中的重要参数，指控制方式，指输出与输入之间的响应方式，英文字母比例（P）、积分（I）、微分（D）。

　　PID 控制把搜集到的数据和一个参考值中止比较，然后把这个差别用于计算新的输入值， 这个新的输入值的目的是可以让系统的数据抵达或者坚持在参考值。和其他简单的控制运算不同，PID 控制可以根据历史数据和差别的呈现率来调整输入值， 这样可以使系统愈加准确，愈加稳定。可以经过数学的方法证明，在其他控制方法招致系统有稳定误差或过程反复的情况下，一个PID 反响回路却可以坚持系统的稳定简单来说 PID 控制就是反响控制 经过丈量关心的变量与希冀值比较，然后用这个误差纠正调理控制系统。

　　（五）PID 各自对差值调理对系统的影响

　　1. 单独的 P（比例）就是将差值中止成比例的运算，它的显著特性就是有差调理，有差的意义就是调理过程终了后，被调量不可能与设定值准确相等，它们之间一定有残差，残差细致值可以经过比例关系计算出。增加比例将会**减小残差并增加系统响应，但容易招致系统猛烈震荡以致不稳定。

　　2. 单独的 I（积分）就是使调理器的输出信号的变化速度与差值信号成正比，大家不难理解，假设差值大，则积分环节的变化速度大，这个环节的正比常数的比例倒数我们在伺服系统里通常叫它为积分时间常数，积分时间常数越小意味着系统的变化速度越快，所以同样假设增大积分速度（也就是减小积分时间常数）将会降低控制系统的稳定程度，直到**呈现发散的震荡过程，这个环节**的好处就是被调量**是没有残差的。

　　3. PI（比例积分）就是综合 P 和 I 的优点，应用 P 调理快速抵消干扰的影响，同时应用 I 调理消弭残差。

　　4. 单独的 D（微分）就是根据差值的方向和大小中止调理的，调理器的输出与差值关于时间的导数成正比，微分环节只能起到辅助的调理作用，它可以与其他调理别离成 PD 和 PID调理。它的好处是可以根据被调理量（差值）的变化速度来中止调理，而不要等到呈现了很大的倾向后才开端动作，其实就是赋予了调理器以某种程度上的预见性，可以增加系统对微小变化的响应特性。

　　伺服的电流环的 PID 常数普通都是在驱动器内部设定好的，操作运用者不需求更改。

　　速度环主要中止 PI（比例和积分），比例就是增益，所以我们要对速度增益和速度积分时间常数中止适合的调理才干抵达理想效果。

　　位置环主要中止 P（比例）调理。

　　对此我们只需设定位置环的比例增益就好了。

　　位置环、速度环的参数调理没有什么固定的数值，要根据外部负载的机械传动衔接方式、负载的运动方式、负载惯量、对速度、 加速度恳求以及电机本身的转子惯量和输出惯量等等很多条件来决议，调理的简双办法是在根据外部负载的情况中止大致阅历的范围内将增益参数从小往大调，积分时间常数从大往小调，以不呈现震动超调的稳态值为**值中止设定。

　　当中止位置方式需求调理位置环时，**先调理速度环（此时位置环的比例增益设定在阅历值的*小值），调理速度环稳定后，在调理位置环增益，适量逐步增加，位置环的响应**比速度环慢一点，不然也容易呈现速度震荡。

　　（六）增益调整的准绳及留意事项

　　松下和三菱伺服都有自动增益功用。通常下都应该设置成自动增益。不需求特别去调整了。但也有一些伺服需求手工调整。手工调整时需留意以下几点位置环是调整静态增益的，速度环是调整动态增益的。

　　简单讲就是，在马达中止的时分调整位置环，在马达运转时分调整速度环。

　　位置环增益，进步位置响应的速度，也就是说找到位置的快慢，增益越高抵达目的的时间越短，不是速度的关系，闭环系统在**定位终了的中央是个高速震荡的过程，在目的值左近快速震荡，**找到目的。增益高，这个震荡终了就快，这个是伺服电机的重要性能指标之一。

　　速度环增益当然就是对应速度，抵达目的速度的性能。

　　看起来增益是越高越好，理论操作不是这样，伺服系统增益过高会带来共振，产生庞大的噪声，构成电机猛烈的震动。建议把增益调得尽量低。马达就不会乱叫了。由于大部分人运用伺服的时分，都不需求很高的响应。只需求保证马达不发作共振就行了。

　　过高的增益还会带来超速，过载，过流等等的问题。由于理想的计算值与理论电机的才干还是有差距的， 包括电子元件的电流负荷才干和响应才干等等。

资讯来源：汕头罗克自动化