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轴全闭环停止时，停不稳，有摆动。 点击：3444 | 回复：9



xianglily0425

    
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发表于：2013-01-09 18:13:06
楼主

各位老师，如果之前有遇到过这样的问题的，可以过来帮忙解决一下，或者是有好的解决方法也可以。谢谢了。状况是这样的：

       现在调试的是直线轴，丝杆直连传动。安川的伺服电机和安川的驱动。用的是雷尼绍的光栅尺，与控制卡DMC1846构成的全闭环的

连接。负载很轻，调整过转动惯量比，刚开始也调试过PID，以及OF。但是当第一次调试PID时，用TE返回误差值是很小，但是直线轴

一边运行平稳，一边运行有点颤动。再将PID调整时，可以调整到两边运行平稳，但是通过用TE值返回时，会有正负很大的跳变。同时，

可以用手去摸电机和丝杆的连接处，会有来回的小幅摆动。这样就是在每次停止的时候，不稳定。

      现在大致就是这样，就想请问一下，遇到这样的情况，会是什么原因造成的，还是说可以调节什么参数，可以有改观。还有通过

WSDK调试的时候，有什么依据吗，比如什么样的图形，调什么样的参数可以得到改善。如果有相关的资料就好了。如果谁有好的建议的

话，也可以通过回帖告知我。谢谢了。

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刘岩利

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发表于：2013-01-10 10:42:13
1楼

增益调得偏大了，有震荡。如果是低频率的震荡（比如几赫兹甚至一赫兹以下），可以增加微分，减小积分。如果是高频率的震荡，也有可能是微分太大。

另外，如果是在控制卡上全闭环的话，建议接成双闭环的方式，在WSDK上看一看，摆动的过程中，电机编码器信号与光栅尺信号的动作是否一致。如果平台本身的直线度、平面度不是很好，全闭环确实会带来额外的震荡。

如果伺服是速度控制方式，建议使用速度前馈。

“直线轴一边运行平稳，一边运行有点颤动”是什么意思？整个行程的两部分状态不一样么？如果这样，一般来说是机械上还有改善的余地，比如一边的导轨没校直之类的。如果机械上不能改善，靠控制参数改善自然会有一定的局限。

WSDK什么样的图形对应什么样的调整，这个没有“相关”资料。相对于千变万化的运动机构，很难总结出几种或几十种典型的图形和调整方向，任何一个曲线，一定都是有很多因素构成的，也不是一种方法可以确认改善的。当然，最经典的调整趋势是有规律的，比如响应慢增加KP，定位误差收敛太慢增加KI，产生震荡则增加KD，但是在这在任何一本自控教材里都是有的。

 

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xianglily0425

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发表于：2013-01-10 17:21:32
2楼

刘老师，先谢谢这么详细的解答，非常受用。

      双闭环的方式，按照我的理解的话，是不是电机编码器反馈信号直接接到工控机板卡上，不经过PICM模块。

而尺子的连接是通过PICM连接到板卡的，是吗？我知道的那个电机编码器是不是只做查询反馈用，实际调试中有什么

作用呢。

     伺服驱动是速度控制方式，速度前馈是不是调Pn207、Pn300这两个值。

     直线轴负向有颤动，正向运行平稳。看现在PID参数数值很小。现在想还是从增益上好好调试一下。不知道那个从PI

切换到P控制这个方式能有效吗？

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ShowMotion

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发表于：2013-01-11 09:54:09
3楼
从控制上说，肉眼可见的摆动一般都是控制系统的反馈延滞造成的，积分时间常数要调大（或积分系数调小）。
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刘岩利

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发表于：2013-01-11 14:05:09
4楼

“我知道的那个电机编码器是不是只做查询反馈用，实际调试中有什么作用呢。”

GALIL卡可以通过双闭环控制减小全闭环下由于传动间隙造成的震荡。我这样的建议，主要到不是为了这个，而是如前面回帖中提到的，了解一下机构的状态。

“伺服驱动是速度控制方式，速度前馈是不是调Pn207、Pn300这两个值。”

伺服在速度控制方式下，调整伺服上的速度前馈是没有意义的，建议调整控制卡上的速度前馈FV。

“不知道那个从PI切换到P控制这个方式能有效吗？”

如果完全没有积分，大概不太容易保证定位的重复性，如果觉得运动中积分的效果不好，可以尝试使用积分极限IL，或者索性将IL设置为负值。

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xianglily0425

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发表于：2013-01-11 17:27:54
5楼
现在最主要的问题是电机一给使能，就好像电机来回找位置一样，来回有小幅摆动。通过观察DMC smart terminal 里DMC data record里有个reference position和motor position ，还有torque值等，在给使能之后，reference position值不变，但是torque的值一直变，看着那个motor position的值也一直来回变，大概有个75或者-13这样大小不一样的脉冲变化值。这时看电机也是来回摆动的，这种情况到底是什么原因呢。
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刘岩利

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发表于：2013-01-14 09:47:56
6楼

光栅尺分辨率是多少？如果不是太离谱的分辨率（比如5nm、1nm），75到-13的波动趋势太大了。

可能的原因，控制卡上的增益肯定是大了，或者是相对大了。目前KP、KI、KD分别是多少？

控制卡上电后，不给使能的时候，reference position和motor position 有没有误差？

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xianglily0425

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发表于：2013-01-14 14:28:59
7楼
现在KD=4,KP=0.38,KI=0.光栅尺的分辨率是0.1微米。电机编码器是13位的。
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xianglily0425

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发表于：2013-01-14 14:34:33
8楼
不给使能的时候，没有误差。刚重新插了一下到PICM模块的那个插头，重新上电。给直线轴使能，再看DMC data record里的reference position和motor position ，还有torque值等，好像没什么变化了。没有之前的现象了，来回跳变。不知道这和那个插头重新插了有关系吗？但是误差值有好几百个脉冲的误差。调KD,和KP值稍微大一点，就开始抖动呢。这个误差值还能通过其他的参数来改善吗？
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刘岩利

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发表于：2013-01-16 17:18:07
9楼

"现在KD=4,KP=0.38,KI=0.光栅尺的分辨率是0.1微米。电机编码器是13位的。"

这个参数状态,实在是不应该有这么大的抖动,也许就是因为接头没插好,有信号虚接?

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