CN201550075U - 伺服参数整定装置 - Google Patents

Abstract

伺服参数整定装置，涉及一种伺服电机参数整定。伺服驱动器参数整定最难的参数是速度比例增益、速度积分时间常数、位置比例增益。在整定过程中，该三个参数调试不直观，数据量大，调试困难，结果不理想。本实用新型包括伺服驱动器、具显示屏的手持仪，其特征在于：所述的手持仪包括存储单元、计算处理模块及图形处理模块，存储单元与计算处理模块及图形处理模块相连。手持仪接到伺服电机的位置信号后以曲线形式显示出来，调试直观，极大方便用户操作，降低对操作人员的要求，提高整定效率及效果。

Description

伺服参数整定装置

【技术领域】

本实用新型涉及伺服电机参数整定，具体为伺服参数整定装置。

【背景技术】

伺服驱动器对伺服电机的控制，必须对伺服驱动器参数进行设置。伺服驱动器参数整定最难的参数是速度比例增益、速度积分时间常数、位置比例增益。在整定过程中，该三个参数调试不直观，数据量大，调试困难，结果不理想。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种伺服参数整定装置，以达到参数整定过程中直观、对用户要求低、参数整定好的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案：

伺服参数整定装置，包括伺服驱动器、具显示屏的手持仪，其特征在于：所述的伺服驱动器包括：驱动器通讯模块、电机位置信息接收模块及用于存放位置信息的驱动器存储单元；所述的手持仪包括与驱动器通讯模块联系的手持仪通讯模块、手持仪存储单元、计算处理模块及图形处理模块，计算处理模块用于对接受自驱动器通讯模块的信息进行处理以得到各信息与最终信息的差值组；图形处理模块用于建立差值组与时间的关系，并将该关系以图的形式在显示屏上显示；所述的手持仪存储单元用于存储差值组信息，其与计算处理模块及图形处理模块相连。图形处理模块根据位置信号的差值与时间，建立以时间、差值为坐标轴的曲线图，用户可通过时间坐标轴的缩放显示对应曲线图。手持仪接到伺服电机的位置信号后以曲线图的形式显示出来，调试直观，极大方便用户操作，降低对操作人员的要求，提高整定效率及效果。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征：

所述的手持仪还包括用于参数的调整以获得合适参数值的参数调整模块。增设参数调整模块可实现手持仪的自动参数调整，进一步降低对操作者的技能要求。

所述的手持仪还包括用于参数设置的参数设置模块，所述的参数设置模块与参数调整模块及手持仪通讯模块相连。参数设置模块可调用由参数调整模块选择参数值后通过通讯模块发送至驱动器，使驱动器的相应参数作调整，达到控制伺服电机的运行的目的。

所述的通讯模块采用串行口通讯。

所述的手持仪设有脉冲发生模块，所述的伺服驱动器设有用于接收手持仪脉冲信号的脉冲接收模块。

有益效果：手持仪接到伺服电机的位置信息后经处理以图形的方式显示出来，并建议整定参数，极大方便用户操作，降低对操作人员的要求，整定效果可视，整定方便、快速。

【附图说明】

图1是本实用新型原理结构图。

图2是本实用新型流程图。

【具体实施方式】

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型包括伺服驱动器、具显示屏的手持仪，伺服驱动器包括：驱动器串行口通讯模块、用于接收手持仪脉冲信号的脉冲接收模块、电机位置信息接收模块及用于存放位置信息的驱动器存储单元；所述的手持仪包括与驱动器通讯模块联系的手持仪通讯模块、手持仪设有脉冲发生模块、手持仪存储单元、参数设置模块、计算处理模块、图形处理模块、用于参数的调整以获得合适参数值的参数调整模块及用于参数设置的参数设置模块，计算处理模块用于对接受自驱动器通讯模块的信息进行处理以得到各信息与最终信息的差值组；图形处理模块用于建立差值组与时间的关系，并将该关系以图的形式在显示屏上显示；所述的手持仪存储单元用于存储差值组信息，其与计算处理模块及图形处理模块相连；参数设置模块与参数调整模块及手持仪通讯模块相连。

伺服参数整定工作过程，如图2所示：

1)设置步骤，在手持仪中设置速度比例增益、位置比例增益参数及速度积分时间常数(在初始对速度比例增益参数调定时，将速度积分时间常数设为最大以消除***的影响)；

2)第一发送步骤，将手持仪中设置的三个参数通过串行口通讯传递给伺服驱动器；

3)调整步骤，伺服驱动器收到的三个参数后对相应参数作调整，使之相同；

4)运行步骤，手持仪的脉冲发生模块向伺服驱动器连续发送脉冲信号，驱动器按相应的脉冲信号运行，直至脉冲信号中断；

5)第一存储步骤，当脉冲信号中断后，将伺服电机位置信号有序保存至已清空的伺服电机位置信号缓冲区中，直至存满；

6)第二发送步骤，伺服驱动器通过串行口通讯将伺服电机位置信号缓冲区信息发送给手持仪；

7)第二存储步骤，手持仪开辟存储空间用于保存伺服电机位置信号缓冲区信息；

8)计算步骤，将存于手持仪中数据分别与最后得到的位置信号数据相减，得一组差值；

9)显示步骤，位置信号的差值与时间对应，建立以时间、差值为坐标轴的曲线图，用户可通过时间坐标轴的缩放显示对应曲线图；

10)参数调整步骤，差值随时间变化呈振荡波形，计算第一波峰值与第二波峰值的比例，若一波峰值与第二波峰值比例小于4∶1，则重新回到步骤1)设置速度比例增益、位置比例增益参数及速度积分时间常数，直至第一波峰值与第二波峰值的比例合适。

伺服参数整定包括速度比例增益参数整定、速度积分时间常数整定及位置比例增益参数整定，三者先后依次调整。在每一伺服参数整定过程中，只调整该参数值，其它参数保持不变。

以整定速度比例增益参数、1/3原则为例说明计算新的参数方法：根据伺服驱动器产品说明书得出，速度比例增益参数范围值为[0，K0_MAX]，先将(K0_MAX-0)除于3，设置速度比例增益参数K0_MAX/3运行第一次，伺服电机来回摆动幅度和摆动次数记录在手持仪中，设置速度比例增益参数K0_MAX/3×2运行第二次，伺服电机来回摆动幅度和摆动次数记录在手持仪中，比较第一次和第二次运行效果，如果发现第一次运行效果比第二次好，则产生新的速度比例增益参数范围为[0，K0_MAX/3]，设置速度比例增益参数K0_MAX/3/3运行第三次，如果运行效果比第一次差，则新的速度比例增益参数范围为[K0_MAX/3/3，K0_MAX/3]，如果运行效果比第一次好，则新的速度比例增益参数范围为[0，K0_MAX/3/3]，依次这样循环下去，必然找到一个最佳值；如果第二次运行效果比第一次好，则产生新的速度比例增益参数范围为[K0_MAX×2/3，K0_MAX]，运行第三次，新的速度比例增益参数设置为K0_MAX*2/3+(K0_MAX-K0_MAX*2/3)/3＝K0_MAX*7/9，比较运行效果，如果第二次比第三次好，则产生新的速度比例增益参数范围[K0_MAX*2/3，K0_MAX*7/9]，否则，产生新的速度比例增益参数范围[K0_MAX*7/9，K0_MAX]，依次这样循环下去，必然找到一个最佳值。运行效果好坏是按照PID参数整定方法-临界比例法进行判断。

Claims (5)

1.伺服参数整定装置，包括伺服驱动器、具显示屏的手持仪，其特征在于：所述的伺服驱动器包括：驱动器通讯模块、电机位置信息接收模块及用于存放位置信息的驱动器存储单元；所述的手持仪包括与驱动器通讯模块联系的手持仪通讯模块、手持仪存储单元、计算处理模块及图形处理模块，计算处理模块用于对接受自驱动器通讯模块的信息进行处理以得到各信息与最终信息的差值组；图形处理模块用于建立差值组与时间的关系，并将该关系以图的形式在显示屏上显示；所述的手持仪存储单元用于存储差值组信息，其与计算处理模块及图形处理模块相连。

2.根据权利要求1所述的伺服参数整定装装置，其特征在于：所述的手持仪还包括用于参数的调整以获得合适参数值的参数调整模块。

3.根据权利要求2所述的伺服参数整定装装置，其特征在于：所述的手持仪还包括用于参数设置的参数设置模块，所述的参数设置模块与参数调整模块及手持仪通讯模块相连。

4.根据权利要求3所述的伺服参数整定装装置，其特征在于：所述的通讯模块采用串行口通讯。

5.根据权利要求1所述的伺服参数整定装装置，其特征在于：所述的手持仪设有脉冲发生模块，所述的伺服驱动器设有用于接收手持仪脉冲信号的脉冲接收模块。

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