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伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。

伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且有时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

伺服电机的调试方法:

1、初始化参数

在接线之前,先初始化参数。

在控制卡上:选好控制方式;将PID参数清零;让控制卡上电时默认使能信号关闭;将此状态保存,确定控制卡再次上电时即为此状态。

在伺服电机上:设置控制方式;设置使能由外部控制;编码器信号输出的齿轮比;设置控制信号与电机转速的比例关系。一般来说,建议使伺服工作中的设计转速对应9V的控制电压。

2、接线

将控制卡断电,连接控制卡与伺服之间的信号线。以下的线是要接的:控制卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。复查接线没有错误后,电机和控制卡(以及PC)上电。此时电机应该不动,而且可以用外力轻松转动,如果不是这样,检查使能信号的设置与接线。用外力转动电机,检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化,否则检查编码器信号的接线和设置

3、试方向

对于一个闭环控制系统,如果反馈信号的方向不正确,后果肯定是灾难性的。通过控制卡打开伺服的使能信号。这时伺服应该以一个低速度转动,这就是传说中的“零漂”。一般控制卡上都会有零漂的指令或参数。使用这个指令或参数,看电机的转速和方向是否可以通过这个指令控制。如果不能控制,检查模拟量接线及控制方式的参数设置。确认给出正数,电机正转,编码器计数增加;给出负数,电机反转转,编码器计数减小。如果电机带有负载,行程有限,不要采用这种方式。测试不要给过大的电压,建议在1V以下。如果方向不一致,可以修改控制卡或电机上的参数,使其一致。

4、零漂

在闭环控制过程中,零漂的存在会对控制效果有影响。使用控制卡或伺服上零飘的参数,仔细调整,使电机的转速趋近于零。由于零漂本身也有随机性。

5、建立闭环控制

再次通过控制卡将伺服使能信号放开,在控制卡上输入一个小的比例增益,至于多大算较小,这只能凭感觉了,如果实在不放心,就输入控制卡能允许的小值。将控制卡和伺服的使能信号打开。这时,电机应该已经能够按照运动指令大致做出动作了。


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