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在实际调试之前,需要对压合的伺服轴进行整定,提高伺服轴的响应速度,从而缩短压合时间,伺服整定步骤如下: 1. 调试伺服之前先看一下伺服的惯量比和刚性两个参数是多少,一个是H08-15(惯量比),一个是H09-01(刚性),惯量比推荐10以内,刚性推荐为16,但是先不设置,等待后续调节。 2. 先对伺服进行离线惯量辨识,先将伺服移动到工作行程中间的位置,因为惯量辨识过程中伺服轴会前后不停的来回移动,然后断掉驱动器使能,在驱动器面板输入H0D-02,点击SET按键进入惯量辨识界面,此时面板会显示驱动器当前设置的惯量比,长按上箭头按键,可以看到伺服驱动器轴在来回移动,观察驱动器面板值的变化,待驱动器面板的值稳定后,松开上箭头按键,然后长按SET键将辨识出来的惯量比的值保存到驱动器里去,辨识结果的惯量比的值应该尽量小于10,最高不能超过20,否则会影响伺服控制电机的性能。(惯量比超过20就要考虑加减速机了) 3. 设置伺服刚性,一般伺服默认刚性H09-01的值是13或者15,为了提高伺服的响应速度和跟随性,建议将H09-01刚性改成16,在改变刚性之后,同时要设置H09-00控制模式的值为1,然后将轴来回点动一下,之后再将H09-00控制模式的值改为6,6代表的是快速定位模式,可以显著提升伺服响应速度,然后将伺服来回的点动,驱动器可以自己整定参数,在自整定结束之后H09-00的值会自动从6变回0。 在完成伺服整定之后就可以开始压合功能块的调试工作了,压合功能块内部主要有两部分组成,一个是循环刷新不断触发的速度功能块,可以实时修改控制压合伺服轴的运行速度;一个是位置式PID功能块,功能块的输出用来控制压合伺服轴的运行速度;压合功能的调试说白了就是对PID功能块参数的调试,先总结一下可能会影响伺服轴运行的一些因素,在调试之前可以先配置好: 1.程序的扫描周期,可以尽量设小一点,默认是10ms,建议设置为2ms; 2.Ethercat的循环时间,默认是4ms,建议设置为2ms;
先大致描述一下压合伺服轴的动作流程,压合伺服轴是先走一个绝对定位到一个预压位,此时压块还未碰到电芯,只是接近于电芯,在走到预压位之后,压合伺服轴开始走点动,当压块压到电芯,并且反馈压力值达到某个值之后,压合伺服轴停止走点动,并且控制模式切换成PID控制的速度模式,直到压力反馈值与压力设定值保持稳定,经过保压时间后,输出保压完成信号,然后压合伺服轴上升回到原点位,这个过程中对于PID参数调节的影响主要有三个参数需要注意,一个是点动模式下的速度值,一个是点动过程中判断切换模式的反馈压力值,还有一个就是PID功能块的比例系数的值,这三个参数在调试的过程中都极其重要,下面大致讲一讲在实际工况下该如何调节这三个值: 1. 点动模式下的速度值,这个速度值过快会导致PID调节无法整定稳定,也就是说,当这个点动模式下的速度值大于某个值以后,无论怎么调节PID功能块的比例系数,PID都没办法走合适的整定曲线,目前这个点动模式下的速度值设定的值一般为2.5左右,在当PID功能块的比例系数降到很小的值也不能走出合适曲线的时候,就需要考虑减小点动模式的速度值了。 2. 点动过程中判断切换模式的反馈压力值,一般来说,这个判断切换模式的反馈压力值为压力设定值的30%,比如压力设定值为200kg,那么这个判断切换模式的反馈压力值可以设置为200×30%=60kg,即设定为点动模式下走到压力反馈值到达60kg的时候,切换成PID控制速度模式,让PID开始整定曲线。 3. PID功能块的比例系数的值,经过多次测试,在使用PID功能块时,不需要对I积分时间和D微分增益进行设置,只需要设置P比例系数即可达到良好的压合效果,先测试之前可以先给一个合适的比例系数的初始值,比如先给比例系数一个值为5,在压合的时候用跟踪图监控压力设定值、压力反馈值和PID输出值,主要是压力设定值和压力反馈值之间的关系,当压力反馈值对于压力设定值有超调的时候,适量降低比例系数的值,在降到某个值的时候,压力反馈值曲线会趋近于压力设定值,并且整个过程不会出现超调现象,但是当比例系数降到很小的数值,并且曲线依旧出现超调现象的时候,此时就要考虑降低点动模式下的速度,然后再反过来调节PID的比例系数的值,直到压力反馈值的曲线可以很快的到达压合设定值,并且没有超调,就可以记录相关参数,完成调试。
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