汕頭abb伺服電機維修部--位于汕頭金平區的羅克自動化省內維修服務到位，配件齊全，負載測試平臺，維修周期短，專業技術團隊，歡迎來詢【135-9287-6548】！

　　汕頭羅克自動化科技有限公司專業提供全球各品牌工業伺服電機，伺服器銷售維修服務，技術好，服務佳，價格實在。

　　汕頭abb伺服電機維修部介紹伺服電機PID三環對伺服控制的影響：

　　伺服電機普通為三個環控制，所謂三環就是 3 個閉環負反響PID調理系統。從內向外分別為電流環、速度環、位置環。

　　1. 電流環：最內的 PID 環就是電流環，此環完好在伺服驅動器內部中止，經過霍爾裝置檢測驅動器給電機的各相的輸出電流，負反響給電流的設定中止 PID 調理，從而抵達輸出電流盡量接近等于設定電流，電流環就是控制電機轉矩的，所以在轉矩方式下驅動器的運算最小，動態響應**。

　　2. 速度環：經過檢測的電機編碼器的信號來中止負反響 PID 調理，它的環內 PID 輸出直接就是電流環的設定，所以速度環控制時就包含了速度環和電流環，換句話說任何方式都必需運用電流環，電流環是控制的根本，在速度和位置控制的同時系統理論也在中止電流（轉矩）的控制以抵達對速度和位置的相應控制。

　　3. 位置環：它是最外環，可以在驅動器和電機編碼器間構建也可以在外部控制器和電機編碼器或最終負載間構建，要根據理論情況來定。由于位置控制環內部輸出就是速度環的設定，位置控制方式下系統中止了一切 3 個環的運算，此時的系統運算量**，動態響應速度也最慢。

　　（三）三環的增益調整

　　1. 首先電流環：電流環的輸入是速度環 PID 調理后的那個輸出，我們稱為“電流環給定”吧，然后呢就是電流環的這個給定和“電流環的反響”值中止比較后的差值在電流環內做 PID 調理輸出給電機，“電流環的輸出”就是電機的每相的相電流，“電流環的反響”不是編碼器的反響而是在驅動器內部安裝在每相的霍爾元件（磁場感應變為電流電壓信號）反響給電流環的。

　　2. 速度環：速度環的輸入就是位置環 PID 調理后的輸出以及位置設定的前饋值，我們稱為“速度設定”，這個“速度設定”和“速度環反響”值中止比較后的差值在速度環做PID 調理（主要是比例增益和積分處置）后輸出就是上面講到的“電流環的給定”。速度環的反響來自于編碼器的反響后的值經過“速度運算器”得到的。

　　3. 位置環：位置環的輸入就是外部的脈沖（通常情況下，直接寫數據到驅動器地址的伺服例外），外部的脈沖經過平滑濾波處置和電子齒輪計算后作為“位置環的設定”，設定和來自編碼器反響的脈沖信號經過傾向計數器的計算后的數值在經過位置環的 PID 調理（比例增益調理，無積分微分環節）后輸出和位置給定的前饋信號的合值就構成了上面講的速度環的給定。

　　位置環的反響也來自于編碼編碼器安裝于伺服電機尾部，它和電流環沒有任何聯絡，他采樣來自于電機的轉動而不是電機電流，和電流環的輸入、輸出、反響沒有任何聯絡。而電流環是在驅動器內部構成的，即使沒有電機，只需在每相上安裝模擬負載（例如電燈泡）電流環就能構成反響工作。

　　（四）PID 控制的概念

　　PID 是控制系統中的重要參數，指控制方式，指輸出與輸入之間的響應方式，英文字母比例（P）、積分（I）、微分（D）。

　　PID 控制把搜集到的數據和一個參考值中止比較，然后把這個差別用于計算新的輸入值， 這個新的輸入值的目的是可以讓系統的數據抵達或者堅持在參考值。和其他簡單的控制運算不同，PID 控制可以根據歷史數據和差別的呈現率來調整輸入值， 這樣可以使系統愈加準確，愈加穩定。可以經過數學的方法證明，在其他控制方法招致系統有穩定誤差或過程反復的情況下，一個PID 反響回路卻可以堅持系統的穩定簡單來說 PID 控制就是反響控制 經過丈量關心的變量與希冀值比較，然后用這個誤差糾正調理控制系統。

　　（五）PID 各自對差值調理對系統的影響

　　1. 單獨的 P（比例）就是將差值中止成比例的運算，它的顯著特性就是有差調理，有差的意義就是調理過程終了后，被調量不可能與設定值準確相等，它們之間一定有殘差，殘差細致值可以經過比例關系計算出。增加比例將會**減小殘差并增加系統響應，但容易招致系統猛烈震蕩以致不穩定。

　　2. 單獨的 I（積分）就是使調理器的輸出信號的變化速度與差值信號成正比，大家不難理解，假設差值大，則積分環節的變化速度大，這個環節的正比常數的比例倒數我們在伺服系統里通常叫它為積分時間常數，積分時間常數越小意味著系統的變化速度越快，所以同樣假設增大積分速度（也就是減小積分時間常數）將會降低控制系統的穩定程度，直到**呈現發散的震蕩過程，這個環節**的好處就是被調量**是沒有殘差的。

　　3. PI（比例積分）就是綜合 P 和 I 的優點，應用 P 調理快速抵消干擾的影響，同時應用 I 調理消弭殘差。

　　4. 單獨的 D（微分）就是根據差值的方向和大小中止調理的，調理器的輸出與差值關于時間的導數成正比，微分環節只能起到輔助的調理作用，它可以與其他調理別離成 PD 和 PID調理。它的好處是可以根據被調理量（差值）的變化速度來中止調理，而不要等到呈現了很大的傾向后才開端動作，其實就是賦予了調理器以某種程度上的預見性，可以增加系統對微小變化的響應特性。

　　伺服的電流環的 PID 常數普通都是在驅動器內部設定好的，操作運用者不需求更改。

　　速度環主要中止 PI（比例和積分），比例就是增益，所以我們要對速度增益和速度積分時間常數中止適合的調理才干抵達理想效果。

　　位置環主要中止 P（比例）調理。

　　對此我們只需設定位置環的比例增益就好了。

　　位置環、速度環的參數調理沒有什么固定的數值，要根據外部負載的機械傳動銜接方式、負載的運動方式、負載慣量、對速度、 加速度懇求以及電機本身的轉子慣量和輸出慣量等等很多條件來決議，調理的簡雙辦法是在根據外部負載的情況中止大致閱歷的范圍內將增益參數從小往大調，積分時間常數從大往小調，以不呈現震動超調的穩態值為**值中止設定。

　　當中止位置方式需求調理位置環時，**先調理速度環（此時位置環的比例增益設定在閱歷值的最小值），調理速度環穩定后，在調理位置環增益，適量逐步增加，位置環的響應**比速度環慢一點，不然也容易呈現速度震蕩。

　　（六）增益調整的準繩及留意事項

　　松下和三菱伺服都有自動增益功用。通常下都應該設置成自動增益。不需求特別去調整了。但也有一些伺服需求手工調整。手工調整時需留意以下幾點位置環是調整靜態增益的，速度環是調整動態增益的。

　　簡單講就是，在馬達中止的時分調整位置環，在馬達運轉時分調整速度環。

　　位置環增益，進步位置響應的速度，也就是說找到位置的快慢，增益越高抵達目的的時間越短，不是速度的關系，閉環系統在**定位終了的中央是個高速震蕩的過程，在目的值左近快速震蕩，**找到目的。增益高，這個震蕩終了就快，這個是伺服電機的重要性能指標之一。

　　速度環增益當然就是對應速度，抵達目的速度的性能。

　　看起來增益是越高越好，理論操作不是這樣，伺服系統增益過高會帶來共振，產生龐大的噪聲，構成電機猛烈的震動。建議把增益調得盡量低。馬達就不會亂叫了。由于大部分人運用伺服的時分，都不需求很高的響應。只需求保證馬達不發作共振就行了。

　　過高的增益還會帶來超速，過載，過流等等的問題。由于理想的計算值與理論電機的才干還是有差距的， 包括電子元件的電流負荷才干和響應才干等等。

資訊來源：汕頭羅克自動化