位置增益对伺服进给系统定位精度影响的试验研究
伺服系统增益作用及调整原则
伺服系统增益作用及调整原则伺服是由3个反应系统构成：位置环、速度环、电流环，越是内侧的环，越需要提高其响应性，不遵守该原则，则会产生偏差和震动。
由于电流环是最内侧的环，以确保了其充分的响应性，所以我们只需要调整位置环和速度环即可。
调整的主要参数是：位置环增益、速度环增益、速度积分时间常数。
位置环增益是决定对指令位置跟随性的参数。
与工件表面的优劣有密切关系，仅在驱动器工作在位置方式时有效，当伺服电机结束运行时，增加位置环比例增益，能提高伺服电机的刚性，即锁机力度。
伺服系统的响应性取决于位置环增益，提高位置环增益，位置环响应和切屑精度都会改善，同时减少调整时间和循环时间,但位置环增益又受限于速度环特性和机械特性。
为了提高响应性，如果仅提高位置环增益，作为伺服系统的整体的响应，容易产生震动，所以请一边注意响应性一边提高速度环增益。
特点：位置环增益提高，响应性越高，定位时间越短。
过大会引起震动和超调位置环增益调整原则：在保证位置环系统稳定工作，位置不超差(过冲)的前提下，增大位置环的增益，以减小位置滞后量。
简单的方法，提高位置环增益直至过冲，然后再降低位置环增益，即为刚度较好的位置环增益速度环比例增益、速度积分时间常数.速度环比例增益、速度积分时间常数仅对电机在运行时(有速度)起作用。
速度环比例增益的大小，影响电机速度的响应快慢，为了缩短调整时间，需要提高速度环增益，控制超程或行程缺陷。
速度环积分时间常数的大小，影响伺服电电机稳态速度误差的大小及速度环系统的稳定性。
当伺服电机带上实际负荷时，由于实际负载转矩和负载惯量与缺省参数值设置时并不相符，速度环的带宽会变窄，如果此时的速度环带宽满足需求，没有发生电机速度爬行或振荡等现象，可以不调整速度环的比例增益及积分时间常数。
如果实际负荷使电机工作不稳定，发生爬行或振荡现象，或者现有的速度环带宽不理想，则需要对速度环的比例增益、积分时间常数开展调整。
速度环参数调整的原则：是保证速度环系统稳定，不振荡的前提下，使速度环响应最快，并且系统稳定工作。
伺服系统中如何实现高精度定位
伺服系统中如何实现高精度定位伺服系统是在现代控制理论基础上发展起来的一种机电传动装置，广泛应用于数控机床、自动化生产线、机器人等自动化设备中。
在伺服系统中，高精度定位是一项至关重要的技术指标，在实际应用中，不仅能够提高设备的加工精度和稳定性，还可以对工作效率和质量产生积极影响。
本文将围绕如何实现伺服系统的高精度定位来进行讨论。
一、伺服系统的组成和原理伺服系统通常包括伺服电机、减速器、编码器、伺服控制器等组成部分，其中，伺服电机的转速和转矩能够通过伺服控制器的控制输出来实现精确定位和精确控制。
伺服系统运作的核心是通过对反馈信号的采集和处理，对电机的输出转矩进行控制，实现精准的旋转和定位。
二、提高编码器分辨率编码器是伺服系统反馈控制的重要组成部分，主要用于采集伺服系统的位置和速度信息。
在实际应用中，提高编码器的分辨率是一种简单有效的方式，可以大幅提高定位精度。
常见的提高编码器分辨率的方法包括增大光栅片的尺寸和位数、增加编码器的采样频率等。
三、减小机械间隙在伺服系统中，机械间隙是影响定位精度的关键因素之一。
机械间隙分为传动系统间隙和系统刚性间隙两类。
在实际应用中，应通过调整传动件紧密度、优化传动系统设计等方式，尽量减小机械间隙，提高伺服系统的定位精度。
四、提高伺服控制器的响应速度伺服控制器的响应速度直接影响伺服系统的跟踪精度。
在实际应用中，可以通过增加控制器的带宽，提高信号采样频率等方式，提高控制器的响应速度和稳定性。
五、改进PID控制算法伺服系统的控制算法是影响定位精度的关键因素之一。
传统的基于PID控制算法的控制方法存在响应速度慢、超调量大等问题。
在实际应用中，可以通过改进PID控制算法。
如采用自整定PID控制算法、先进的模糊控制算法等，可以实现更为准确和稳定的控制。
六、结语在伺服系统中，高精度定位是实现精准控制和定位的重要技术指标。
通过改进编码器精度、减小机械间隙、提高控制器响应速度、改进控制算法等措施，可以不断提高伺服系统的定位精度和稳定性，在实际应用中发挥更好的作用。
数控机床伺服系统刚度对定位精度影响的研究
数控机床伺服系统刚度对定位精度影响的研究作者：张小红来源：《读写算》2014年第43期【摘要】数控机床的定位精度是衡量伺服系统刚度的重要标准之一，笔者通过研究数控机床定位精度的不同因素，尤其注重研究伺服系统的刚度影响数控机床定位精度的因素，分析其内在关联，为改善数控机床伺服系统的刚度以提高定位精度寻找改良方法。
【关键词】数控机床；伺服系统；定位精度；影响；一、绪论传统的数控机床工作空间小、数控体统运行稳定性弱、刚性不强，不能够胜任于复杂的曲面加工对象，使得数控机床的加工精度和加工质量达不到理想的效果。
伺服系统是一类具有结构发杂稳定、运作高效、控制精确特点的高精密机电系统，笔者以新型的并联数控机床为研究对象，分析伺服系统的参数匹配，伺服进给系统机电耦合对机构运动的制约机制的相关机理，为处理数控机床因机电耦合差误而导致的加工精度无法满足要求、运作可靠性低的问题提供解决依据。
研究小组以提高数控机床性能和生产力水平为目标，研究一种适用范围广的曲面复杂加工的串并联机机构，综合研究机床机构构型、运动副类型、连接元件以及可靠性不高的等难题，找出影响伺服系统刚度对定位精度的制约因素，精确化数据机床实际加工范围。
二、数控机床伺服系统概念数控机床伺服系统是数控机床的“执行体”，数控机床通过其“大脑”--CNC装置，CNC装置通过“发号指令”指挥伺服系统工作。
伺服系统忠实并精准地执行数据机床中CNC装置输出的的插补命令，是数据机床的重要组成部分。
数控机床伺服系统通过工作台、主轴或者刀具等移动部件，自动控制机械运行速度，也被称为随动系统或拖动系统。
伺服系统作为联系机床的关键环节，一定程度上影响数控机床的精度、跟踪精度和工作台的移动速度等运行技术的指标。
一般情况可将数据机床伺服系统分为开环和闭环两类，步进电动机是开环系统的控制对象，闭环系统的控制对象为直流伺服电动机或交流伺服电动机。
CNC装置根据开环环节只有前想通路的特性，放大功率后生成插补脉冲经直接控制电动机的转动，在此运行环节当中，脉冲频率控制步进电动机的运动速度，在步进电动机轴上或工作台上输出脉冲数量控制其位移，收集反馈信息。
伺服进给系统定位精度的试验研究
见 图 １ 。
驱动特性 的改善 以及 功能的扩大 。为此 ，数控机床对 伺服进 给系统的位 置控制 、速度 控制 、伺 服 电动机 、 机械传动等方 面都 有很 高的要求 。所 以，研究与开发 性能优 良的伺 服进给系统是现代数控机床 的关键技术
ＣＨＥ Ｓｙ Ｎ ｉｕ，Ｚ ＨＯＵ Ｈａｂ ，ＪＡＮＧ Ｙｏ ｇ ｈ ｎ ， Ｌ ｉｏ Ｉ ｎｃ ｅ ｇ ＯＮＧ Ｚ ｍｉｇ ｅ ｎ
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２１ ０ ２年 ４月 第 加 卷 第 ７期
机床 与液压
ＭＡＣＨＩ ＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ Ｃ ＩＳ
Ａｐ ． ２ ２ ｒ ０１
Ｖｏ． ０ Ｎｏ ７ １４ ．
Ｄ ：１ ． ９ ９ ｊ ｉｓ． ０ １—３ ８ ． ０ ２ ０ ． ０ ＯＩ ０ ３ ６ ／ ．ｓｎ １０ ８ １２ １． ７ ０ ６
之一 。
伺 服 控 制 软件
１ 伺服 进给 控 制试 验 系统 的组成 试 验系统主要 由工作 台、三菱 电机及驱动 器以及 配套 的伺服 控 制软 件 、位 置检 测 装置 （ 由电感 式 的 电涡流传感器 、 ６通 道采 集仪 及 双通 道 振 动监 视仪 １ 组成 ）组 成 。位 置检 测 过程 是将 电涡流 传感 器 检测 到的位移信号 ，经过转换 电路分别输入 到数 据采集 仪
伺服进给系统定位精度的试验研究
如何提高伺服电机定位精度
如何提高伺服电机定位精度伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。
直流伺服电机分为有刷和无刷电机。
有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护不方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。
因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。
控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。
电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。
交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。
大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。
因而适合做低速平稳运行的应用。
伺服电机内部的转子是永磁铁，伺服驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。
直流伺服是梯形波。
但直流伺服比较简单，便宜。
数控机床伺服系统刚度对定位精度影响的研究的开题报告
数控机床伺服系统刚度对定位精度影响的研究的开题报告一、选题背景和意义数控机床伺服系统定位精度是数控机床工作精度的重要指标之一，其受多种因素的影响，其中机床的刚度是影响机床定位精度的一个重要因素。
因此，研究数控机床伺服系统刚度对其定位精度的影响，对于提高数控机床定位精度、提高加工精度具有非常重要的意义。
二、研究内容和方法本研究将对数控机床伺服系统刚度对定位精度的影响进行研究，其研究内容包括以下几个方面：1. 研究不同刚度的数控机床伺服系统对定位精度的影响。
为了研究不同刚度对定位精度的影响，本研究将制造一组不同刚度的数控机床试样，并对其定位精度进行测试，从而探究不同刚度对机床定位精度的影响。
2. 研究不同刚度下伺服系统响应特性的差异。
通过改变试样的结构参数，比如材料选用、梁的截面形状和尺寸等，在保持试样尺寸不变的情况下，制造不同刚度的试块，并测试其伺服系统的响应特性，得出不同刚度下伺服系统的响应特性差异，并分析对定位精度的影响。
3. 研究刚度与加工误差之间的关系。
通过在不同刚度下采用数控机床进行机械加工实验，测量不同刚度条件下加工件的尺寸误差，并研究不同刚度条件下加工误差的变化规律，探究刚度与加工误差之间的关系。
本研究将利用实验方法对伺服系统刚度对定位精度的影响进行更为详细的研究。
实验将主要采用数控机床加工实验的方式进行，通过测量实验结果，得出刚度对定位精度的影响规律，同时结合理论知识进行分析和解释。
三、研究预期成果通过本研究，预期得到以下成果：1. 得出不同刚度条件下数控机床伺服系统的定位精度和加工误差，探究刚度与定位精度和加工误差之间的关系。
2. 建立不同刚度下数控机床伺服系统的加工误差模型，为数控机床加工误差的控制提供理论依据。
3. 提出根据不同机械加工件的加工精度要求来选用适当伺服系统刚度的方法。
四、研究的实现计划本研究的实现计划分为以下步骤：1. 设计试样并制造试样。
2. 测试不同刚度下试样的定位精度和加工误差，得到实验数据。
伺服电机增益调整的原理及方法
伺服电机增益调整的原理及方法实际上私服电机的电流，速度,位置三环控制，其中的每一个环节基本上控制原则都可以采用PID 控制，或是其他的控制算法，我不是很清楚你的增益调整指的是什么?，一般来说对于PID里面来讲，增益应该就是P的作用，就是一个简单的比例控制环节，结合积分和微分，从而实现PID的整定。
按理说如果能够调整好PID的三个参数，那么你的控制系统一定就可以稳定工作了。
我有个总结：PID的基本作用如下：比例（P)控制比例控制是一种最简单的控制方式.其控制器的输出与输入误差信号成比例关系.当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady—state error)。
积分(I）控制在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。
对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。
为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。
积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加,积分项会增大。
这样，即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使态误差进一步减小，直到等于零。
因此，比例+积分（PI）控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差. 微分(D）控制在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率）成正比关系。
自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。
其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay）组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。
解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。
这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。
基于伺服电机的高精度定位技术
基于伺服电机的高精度定位技术引言：随着科技的不断进步和工业化的发展，对于高精度定位的需求越来越迫切。
伺服电机作为一种精密控制设备，具有高精度、高效率、高稳定性的特点，在许多行业中得到广泛应用。
本文将探讨基于伺服电机的高精度定位技术，包括其原理、应用领域以及未来发展的趋势。
一、伺服电机的基本工作原理伺服电机是一种能够根据控制信号来精确控制位置、速度和加速度的电机。
它由驱动器、编码器和电机组成。
驱动器接收来自控制系统的信号，并将其转化为适当的电流信号，供给电机驱动运动。
编码器用于反馈当前位置信息，通过与目标位置进行比较，驱动器可以调整电机的旋转角度，从而实现精确的定位。
二、高精度定位技术的关键要素1. 编码器的精度：编码器作为反馈装置，对于实现高精度定位至关重要。
编码器的精度决定了系统的分辨率和定位的准确性。
通常采用光学编码器或磁性编码器，其可以实现非常高的精度，以满足高精度定位的要求。
2. 控制算法的优化：高精度定位技术需要精确的控制算法来实现目标位置的准确控制。
常见的控制算法包括位置环和速度环控制。
对于高精度定位，需要对控制算法进行优化，例如采用PID 控制器等，以提高系统的稳定性和响应速度。
3. 机械结构的刚性：机械结构的刚性对于高精度定位至关重要。
机械结构的扭转和振动会影响定位的准确性。
因此，在设计和制造过程中，需要考虑机械结构的刚性和稳定性，以减少外界干扰和振动。
三、伺服电机高精度定位的应用领域1. 机床行业：在数控机床中，伺服电机的高精度定位技术可以实现工件的高精度加工。
通过控制伺服电机的转速和位置，可以在工件表面实现精确的切削和加工，提高机床的加工精度和效率。
2. 自动化生产线：在自动化生产线中，伺服电机可以被用于物料装配、输送以及定位等任务。
高精度定位技术可以保证各个工作站之间的物料传递准确无误，提高生产效率和产品质量。
3. 机器人技术：伺服电机的高精度定位技术在机器人技术中也得到了广泛应用。
伺服系统的参数调整和性能指标试验
伺服系统的参数伺服系统的参数调整调整调整和和性能性能指标指标指标试验试验1 伺服系统的参数调整理论基础伺服系统包括三个反馈回路（位置回路、速度回路以及电流回路）。
最内环回路的反应速度最快，中间环节的反应速度必须高于最外环。
假使未遵守此原则，将会造成震动或反应不良。
伺服驱动器的设计可确保电流回路具备良好的反应效能。
用户只需调整位置回路与速度回路增益。
伺服系统方块图包括位置、速度以及电流回路，如图1所示。
图1 伺服系统方块图一般而言，位置回路的反应不能高于速度回路的反应。
因此，若要增加位置回路的增益，必须先增加速度回路增益。
如果只增加位置回路的增益，震动将会造成速度指令及定位时间增加，而非减少。
如果位置回路反应比速度回路反应还快，由于速度回路反应较慢，位置回路输出的速度指令无法跟上位置回路。
因此就无法达到平滑的线性加速或减速，而且，位置回路会继续累计偏差，增加速度指令。
这样，电机速度会超过，位置回路会尝试减少速度指令输出量。
但是，速度回路反应会变得很差，电机将赶不上速度指令。
速度指令会如图2振动。
要是发生这种情形，就必须减少位置回路增益或增加速度回路增益，以防速度指令振动。
图2 速度指令位置回路增益不可超过机械系统的自然频率，否则会产生较大的振荡。
例如，机械系统若是连接机器人，由于机器的机械构造采用减低波动的齿轮，而机械系统的自然频率为10~20Hz ，因此其刚性很低。
此时可将位置回路增益设定为10至20(1/s)。
如果机械构造系统是晶片安装机、IC 黏合机或高精度工具机械，系统的自然频率为70Hz 以上。
因此，可将位置回路增益设定为70(1/s)或更高。
需要很快的反应时，不只是要确保采用的伺服系统（控制器、伺服驱动器、电机以及编码器）的反应，而且也必须确保机械系统具备高刚性。
1.1交流伺服系统相关参数的设定速度回路增益主要用以决定速度回路的反应速度。
在机械系统不震动的前提下，参数设定的值愈大，反应速度就会增加。
一种提高伺服系统位置跟踪精度的方法
ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｔ ｅ ｓｍｕ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ｌｓ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ｓ ｃ ｎ ｒ １ ｙ ｔ ｍ ｈ ｓ ｓ ｒ ｎ ｅ ｏ ｕ ｔ ｅ ｓ ｎ ｍａ ｌｒ ｏ ｔ ｏ ｌ ， ｈ ｉ ｌ ｔ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｅ ｏ ｈ ｔ ｔ ｉ ｏ ｔ ｏ ｓ ｓ ｅ ａ ｔｏ ｇ ｒ ｒ ｂ ｓ ｎ ｓ ａ ｄ ｓ ｌ ｅ
一
种提 高伺 服 系统 位置 跟踪 精 度 的方 法
应 少波 ， 昱曜 ， 贺 高云迪 ， 张
（ 西北 工业 大 学 航 海 学 院 ， 安 西
森
７０７） １ ０ ２
摘
要 ： 伺 服 系 统 中 ， 于 系统 参 数 变 化 和外 部 干 扰 的存 在 ， 用 常 规 Ｐ ｎ控 制 方 法 往 往 使 系统 产 生 较 大 的超 调 量 甚 在 由 应 Ｉ
ｇ ｖ ｎｇ ｉ ｐｕ ｏｍｐ ｎｓ ｔｏ Ｓｃ ａ ｓｃ ｌｍｕｌｉ ｌ ｏｎ ｒ ｌｉ ｅ ｎ ｐｏ ｉｉ ｏ ｐ．Ｂｙ ｃ ｍ ｐ ｒｎ ｔ ｈ Ｄ ｉ ｉ ｎ ｔｃ ｅ ａ ｉ ｎ’ ｌ ｓ ｉａ ｒｐ ｅ ｃ ｔ ｏ ｓｕｓ ｄ ｉ ｓｔｏｎ ｌ ｏ ｏ ａ ｉ ｇ ｗｉｈ ｔ ｅ ＰＩ
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如何提高伺服系统的定位精度
如何提高伺服系统的定位精度在机电控制系统等许多工业领域中，伺服系统是一个重要的系统，而伺服系统的定位精度是影响伺服系统性能的关键指标之一。
本文将介绍如何提高伺服系统的定位精度。
一、优化伺服系统参数伺服系统参数的优化对于提高伺服系统的定位精度起着至关重要的作用。
一般来说，伺服系统的参数包括比例增益、积分时间常数和微分时间常数等。
比例增益是指伺服系统输出与误差之比。
设置合理的比例增益可以有效地提高伺服系统的定位精度。
但是，过高的比例增益也会导致过度震荡，从而影响系统的性能。
在确定伺服系统参数时，应根据实际情况选择合适的参数。
为了达到最佳系统性能，可以通过实验或者仿真等方法来确定伺服系统的参数。
二、提高伺服系统控制精度提高伺服系统的控制精度也可以有效地提高伺服系统的定位精度。
伺服系统的控制精度包括位置测量、速度测量、负载惯性预测等。
在位置测量方面，使用高精度的编码器和传感器可以提高伺服系统的定位精度。
同时，应确保编码器和传感器的信号采集和处理系统的准确性。
在速度测量方面，采用良好的速度测量技术可以提高伺服系统的定位精度。
例如，可以使用德罗布滑动模式观测法等方法来提高速度测量的精度。
在负载惯性方面，通过精确地测量负载的惯性和预测负载惯性来提高伺服系统的定位精度。
三、使用高精度位置环在传统伺服系统中，位置环是控制系统的核心。
使用高精度位置环可以有效地提高伺服系统的定位精度。
高精度位置环具有较高的带宽和稳定性，可以减少系统的噪声干扰，从而提高系统的精度。
四、使用高精度伺服电机和减速器伺服电机和减速器也是影响伺服系统定位精度的关键因素之一。
使用高精度的伺服电机和减速器可以提高伺服系统的定位精度。
例如，使用高精度的同步电机和精密减速器等装置，可以提高伺服系统的定位精度。
五、结论伺服系统的定位精度是影响其性能的关键指标之一。
通过优化伺服系统参数，提高伺服系统的控制精度，使用高精度位置环和伺服电机等方法，可以有效地提高伺服系统的定位精度，从而满足实际工程需求。
伺服增益调整方法
伺服增益调整方法嘿，咱今儿就来聊聊伺服增益调整这档子事儿。
你可别小瞧这伺服增益调整，它就像是给机器注入了灵魂一样重要呢！想象一下，这伺服系统就好比是一辆赛车，而增益调整就是在给这辆赛车进行精细的调校。
如果调整得恰到好处，那这“赛车”就能在赛道上飞速而稳定地奔跑；要是没调好，那可就麻烦啦，要么跑得磕磕绊绊，要么干脆就跑不起来。
那怎么调整这伺服增益呢？首先啊，咱得了解这伺服系统的特性。
就像了解一个人的脾气性格一样，知道了它的特点，才能更好地和它打交道嘛。
然后呢，通过一些专门的工具和方法，来一点点地调整那些参数。
比如说，咱可以先从比例增益开始。
这就像是给赛车的油门加力，比例增益调高了，系统的响应速度就会变快，但也别调得太高啦，不然就容易变得不稳定，就像赛车会失控一样。
那怎么知道调得合不合适呢？这就得靠咱的经验和感觉啦，多试试，多观察，总能找到那个最佳的点。
还有积分增益呢，这就像是给赛车加上了一个稳定器。
积分增益可以消除系统的稳态误差，但要是调得不好，也会带来一些问题哦，比如系统会变得反应迟钝。
微分增益呢，则像是给赛车加上了一个敏锐的传感器，可以让系统对变化更加敏感。
但同样地，也不能过度啦，不然就会变得过于敏感，稍有风吹草动就大惊小怪的。
在调整的过程中，咱可不能心急，得慢慢来。
就像给一件艺术品雕琢一样，需要耐心和细心。
每调整一点，都要看看系统的反应，是不是变得更好啦？有没有出现新的问题呀？而且，不同的应用场景对伺服增益的要求也不一样呢。
比如在一些高精度的加工场合，那对增益的调整就要非常精细；而在一些对速度要求比较高的场合，可能就更注重响应速度啦。
你说，这伺服增益调整是不是很有意思呀？就像是在和一个聪明的机器伙伴交流，通过我们的努力，让它变得更加完美，更好地为我们服务。
总之呢，伺服增益调整可不是一件简单的事儿，但只要我们认真对待，多尝试，多学习，就一定能掌握其中的诀窍，让我们的机器伙伴变得更加强大！这就是我对伺服增益调整的一些看法和经验，希望对大家有所帮助呀！。
如何提高伺服系统定位精度步进伺服
如何提高伺服系统定位精度 - 步进伺服数控机床的定位精度直接影响到机床的加工精度。
传统上以步进电动机作驱动机构的机床，由于步进电动机的固有特性，使得机床的重复定位精度可以达到一个脉冲当量。
但是，步进电动机的脉冲当量不行能很小，因而定位精度不高。
伺服系统的脉冲当量可以比步进电动机系统小得多，但是，伺服系统的定位精度很难达到一个脉冲当量。
由于CPU性能已有极大提高，故接受软件可以有效地提高定位精度。
我们分析了常规把握算法导致伺服系统定位精度误差较大的缘由，提出了分段线性减速并以开环方式精确定位的方法，实践中取得了很好的效果。
一、伺服系统定位误差形成缘由与克服方法通常状况下，伺服系统把握过程为：升速、恒速、减速和低速趋近定位点，整个过程都是位置闭环把握。
减速和低速趋近定位点这两个过程，对伺服系统的定位精度有很重要的影响。
减速把握具体实现方法很多，常用的有指数规律加减速算法、直线规律加减速算法。
指数规律加减速算法有较强的跟踪力量，但当速度较大时平稳性较差，一般适用在跟踪响应要求较高的切削加工中。
直线规律加减速算法平稳性较好，适用在速度变化范围较大的快速定位方式中。
选择减速规律时，不仅要考虑平稳性，更重要的是考虑到停止时的定位精度。
从理论上讲，只要减速点选得正确，指数规律和线性规律的减速都可以精确定位，但难点是减速点的确定。
通常减速点的确定方法有：（1）假如在起动和停止时接受相同的加减速规律，则可以依据升速过程的有关参数和对称性来确定减速点。
（2）依据进给速度、减速时间和减速的加速度等有关参数来计算减速点，在当今高速CPU格外普及的条件下，这对于CNC的伺服系统来说很简洁实现，且比方法（1）机敏。
伺服把握时，由软件在每个采样周期推断：若剩余总进给量大于减速点所对应的剩余进给量，则该瞬时进给速度不变（等于给定值），否则，按肯定规律减速。
理论上讲，剩余总进给量正好等于减速点所对应的剩余进给量时减速，并按预期的减速规律减速运行到定位点停止。
基于伺服的精准定位技术研究
基于伺服的精准定位技术研究精准定位技术在现代工业领域中扮演着重要的角色，而伺服系统则是实现精准定位的关键技术之一。
本文将对基于伺服的精准定位技术进行研究和探讨。
一、引言在现代制造业中，精度要求越来越高，对于工业设备的定位准确性也提出了更高的要求。
而伺服系统作为一种控制技术，可以通过反馈调整达到精准定位的目的。
本文将围绕精准定位的基本原理、伺服系统的组成和调试方法等方面进行研究并提出改进措施。
二、精准定位技术的基本原理精准定位技术是通过控制运动系统中各个执行器的运动参数，以满足特定位置的要求。
伺服系统是实现精准定位的核心技术之一。
其基本原理是通过传感器获取位置反馈信号，将其与目标位置进行比较，再通过控制器对执行器进行控制，使其减小误差并稳定地达到目标位置。
三、伺服系统的组成伺服系统主要由传感器、控制器和执行器组成。
1. 传感器：传感器用于测量目标位置和当前位置之间的差异，反馈给控制器。
常见的传感器有编码器、位移传感器等。
2. 控制器：控制器接收传感器反馈的信号，并进行PID算法等计算，输出控制信号给执行器。
目前常用的控制器有PLC和单片机等。
3. 执行器：执行器是根据控制信号进行动作的部件，常用的执行器有电机、气缸等。
四、伺服系统的调试方法伺服系统的调试对于实现精准定位至关重要。
常用的伺服系统调试方法包括：1. 位置环调试：调整控制器中的PID参数，使得控制系统对位置误差的修正更加精准。
2. 速度环调试：调整控制器中的速度环参数，提高系统的响应速度和抗干扰能力。
3. 加速度环调试：调整控制器中的加速度环参数，使得系统能够实现更快的加速和减速。
五、基于伺服的精准定位技术的应用领域基于伺服的精准定位技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个典型的应用领域：1. 自动化生产线：在生产线上，伺服系统可以实现对产品的高精度组装和定位，提高生产效率和产品质量。
2. 机器人控制：伺服系统可以应用在机器人的关节控制和轴向运动控制中，实现对机器人运动的高精度控制。
伺服驱动器如何实现精准位置控制
伺服驱动器如何实现精准位置控制在现代工业自动化领域中，精准的位置控制是实现高质量生产和高效运行的关键。
而伺服驱动器作为控制系统中的重要组成部分，在实现精准位置控制方面发挥着至关重要的作用。
要理解伺服驱动器如何实现精准位置控制，首先得明白它的工作原理。
简单来说，伺服驱动器接收来自控制器的指令信号，然后通过对电机的电流、电压和频率等参数进行精确调节，来控制电机的转速、转向和位置。
那么，它是通过哪些具体的方式和技术来达到精准控制的位置呢？其中一个关键因素是反馈机制。
常见的反馈方式包括编码器反馈和旋转变压器反馈等。
编码器能够精确地测量电机轴的位置和速度，并将这些信息反馈给伺服驱动器。
驱动器将实际测量值与给定的目标值进行比较，然后计算出误差，并根据这个误差来调整输出，使得电机能够准确地达到指定的位置。
再者，高性能的控制算法也是实现精准位置控制的核心。
例如，PID 控制算法（比例积分微分控制）被广泛应用于伺服驱动器中。
比例环节能够快速响应误差，但可能会存在稳态误差；积分环节能够消除稳态误差，但可能会导致系统响应变慢；微分环节则可以预测误差的变化趋势，提前进行调整，从而改善系统的动态性能。
通过合理地调整 PID 参数，可以使系统在快速响应、准确性和稳定性之间达到良好的平衡。
另外，伺服驱动器的硬件性能也对精准位置控制有着重要影响。
高质量的功率器件、高精度的模拟电路和快速的数字信号处理器等，都能够提高控制的精度和响应速度。
同时，驱动器的抗干扰能力也非常重要，以确保在复杂的工业环境中稳定可靠地工作。
在实际应用中，为了实现更精准的位置控制，还需要对系统进行参数整定和优化。
这包括对电机的惯量、摩擦力等参数进行准确测量和补偿，以及对驱动器的增益、滤波等参数进行调整。
而且，不同的应用场景和负载特性也会对控制效果产生影响。
例如，在轻载和重载情况下，系统的响应特性可能会有所不同，需要针对性地进行优化。
此外，良好的机械结构和传动系统设计也有助于提高位置控制的精度。
伺服增益 原理
伺服增益原理
伺服增益是指在控制系统中，为了调节系统的跟踪精度和稳定性，增加或改变系统的增益。
在伺服系统中，通过调整伺服增益可以改变系统的响应速度和稳定性。
伺服增益的调节原理是通过改变系统的输入信号和输出信号之间的比例关系来实现。
增加伺服增益可以提高系统的灵敏度，使系统对输入信号的变化更为敏感，响应速度更快。
降低伺服增益可以减小系统对输入信号的敏感度，降低震荡和不稳定性，提高系统的稳定性。
调节伺服增益时需要考虑系统的稳定边界和鲁棒性问题。
增加伺服增益会使系统更容易产生震荡和不稳定性，而降低伺服增益可能会降低系统的响应速度和跟踪精度。
因此，在调节伺服增益时需要在系统的稳定边界内进行，确保系统的稳定性和性能。
此外，伺服增益的调节还需要考虑系统的误差补偿和滤波等因素。
误差补偿可以通过调节伺服增益来实现，使系统能更好地跟踪所需的输出信号。
滤波可以用来抑制系统噪声和干扰，进一步提高系统的稳定性和精度。
总之，伺服增益的调节是控制系统设计中重要的一环，通过合理调节伺服增益可以实现系统的稳定性和性能要求。
在实际应用中，需要根据具体的系统要求和性能指标来进行伺服增益的选择和调节。
10伺服进给系统的动态响应稳定性及精度
10.伺服进给系统的动态响应、稳定性及精度10.1 动态性能指标动态是指控制系统在输入作用下从一个稳态向新的稳态转变的过渡过程。
伺服系统在跟踪加工的连续控制过程中，几乎始终处于动态的过程之中。
在时域方面，动态性能指标分为对给定输入的跟随性能和对扰动输入的抗扰性能两部分。
10.1.1 对给定输入的踉随性能指标对一个闭环控制系统，通常用输入单位阶跃信号，然后观察它的输出响应过程，来评价其动态性能的好坏。
图10—1为输入()R t 和输出 ()C t 的过程曲线。
依据动态过程曲线，常用的性能指标如下。
10-1动态跟随过程曲线(1)飞升时间r t ，r t 也称为上升时间，是输出响应曲线第一次上升到稳态值C(∞)所需要的时间。
(2)调节时间s t 输出响应()C t 与稳态值 C(∞)的差值小于等于稳态值的土2％或土5％，且不再超出所需要的时间。
(3)超调量p M 设系统输出响应在p t 时刻达到最大值，其超出稳态值的部分与稳态值的比值称为超调量，通常取百分数形式，即 ()()()100%p p C t C M C -∞=⨯∞ （10—1）(4)振荡次数N N 为响应曲线在s t 时刻之前发生振荡的次数。
以上指标中，调节时间s t 愈小表明系统快速跟随的性能愈好，超调量p M 愈小表明系统在跟随过程中比较乎稳，但往往也比较迟钝。
显然，快速性要求经常与平稳性要求相矛盾，因此，需按照加工工艺的要求在各项性能指标中做出一定的选择。
10.1.2对扰动输入的抗扰性能指标抗扰性能是指当系统的给定输入不变时，在受到阶跃扰动后输出克服扰动的影响自行恢复的能力。
常用最大动态降落和恢复时间这两个动态指标衡量系统的抗扰能力。
图10—2给出一个调速系统在突加负载时，转矩()M t 和转速()n t 的动态响应曲线。
现对m n ∆。
和f t 简介如下。
10-2突加负载后转速的挠动响应曲线 (1)最大动态速降m n ∆ 最大动态速降m n ∆表明系统在突加负载后及时做出反映的能力，常以稳态转速的百分比表示()100%m m n n n ∆∆=⨯∞ （10-2）(2)恢复时间f t 由扰动作用瞬间至输出量恢复到允许范围内[一般取稳态值的土(2％～5％)]所经历的时间，称为恢复时间。
数控机床对位置系统要求的伺服性能探讨
数控机床对位置系统要求的伺服性能探讨数控机床一般由NC控制系统、伺服驱动系统和反馈检测系统三部分组成。
数控机床对位置系统要求的伺服性能包括：定位速度和轮廓切削进给速度；定位精度和轮廓切削精度；精加工的表面粗糙度；在外界干扰下的稳定性。
这些要求主要取决于伺服系统的静态、动态特性。
对闭环系统来说，总希望系统有较高的动态精度，即当系统有一个较小的位置误差时，机床移动部件会迅速反应。
一、加工精度精度是机床必须保证的一项性能指标。
位置伺服控制系统的位置精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。
因此位置精度是一个极为重要的指标。
为了保证有足够的位置精度，一方面是正确选择系统中开环放大倍数的大小，另一方面是对位置检测元件提出精度的要求。
因为在闭环控制系统中，对于检测元件本身的误差和被检测量的偏差是很难区分出来的，反馈检测元件的精度对系统的精度常常起着决定性的作用。
可以说，数控机床的加工精度主要由检测系统的精度决定。
位移检测系统能够测量的最小位移量称做分辨率。
分辨率不仅取决于检测元件本身，也取决于测量线路。
在设计数控机床、尤其是高精度或大中型数控机床时，必须精心选用检测元件。
所选择的测量系统的分辨率或脉冲当量，一般要求比加工精度高一个数量级。
总之，高精度的控制系统必须有高精度的检测元件作为保证。
例如，数控机床中常用的直线感应同步器的精度已可达±0.0001mm，即0.1μm，灵敏度为0.05μm，重复精度0.2μm；而圆型感应同步器的精度可达0.5N，灵敏度0.05N，重复精度0.1N.二、开环放大倍数在典型的二阶系统中，阻尼系数x=1/2（KT）-1/2，速度稳态误差e（∞）＝1/K，其中K为开环放大倍数，工程上多称作开环增益。
显然，系统的开环放大倍数是影响伺服系统的静态、动态指标的重要参数之一。
一般情况下，数控机床伺服机构的放大倍数取为20～30（1/S）。
通常把K20 的系统称为高放大倍数或硬伺服系统，应用于轮廓加工系统。
一种提高转台伺服系统精度的方法
一种提高转台伺服系统精度的方法谢慕君;王志乾;李清军;周长义;李洁【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2004(031)007【摘要】转台正弦摇摆时换向误差较大,影响系统的跟踪精度.对此,提出了一种变增益算法,将速度回路的前向通道放大倍数设计为一个以系统输入速度作为自变量的函数,使其随着系统速度的变化而自动调整.在低速运行时,放大倍数较大,提高系统刚度,可获得较高的低速跟踪精度;在高速运行时,控制放大倍数,以保证系统的动态性能.设计了两种变增益函数进行实验,实验结果表明,该方法可以把换向误差从48'减小到10',是一种较为实用和有效的设计方法.【总页数】3页(P12-14)【作者】谢慕君;王志乾;李清军;周长义;李洁【作者单位】长春工业大学电气与电子工程学院,吉林,长春,130012;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】TP273【相关文献】1.一种提高伺服系统位置跟踪精度的方法 [J], 应少波;贺昱曜;高云迪;张森2.一种基于转台的高精度干涉仪测向系统测试方法 [J], 程鹏;杨光;陆君3.高精度伺服转台扰动力矩补偿的一种重复自适应控制方法 [J], 张德成;杨松4.转台伺服系统中高精度测速方法的研究与实现 [J], 刘益民;李变侠;车嵘;康艳霞;王华伟;孙磊5.一种转台伺服系统干扰补偿控制方法研究 [J], 赵回;王雪梅;许哲;杨柱;吴桐;王健永因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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动机 的 电枢 电 压 ， 它控 制 电动机 旋 转 速度 。 指令 位
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图 １进给伺服 系统 的控制结构 图
２ 位 置增 益 对 伺 服 进 给 系 统 定 位 精 度 影 晌 的 试 验
２ １ 伺 服进给 控 制试 验 系统 的组成 ．
部 件 的实际位 置 Ｄ ， 置 控 制 单元 将 位 置指 令 Ｄ 与 位 Ｄ 的差值 Ａ Ｄ乘 以增 益 常数 ， 变 换后 ｏ ｐ ｉ ａ ｔ ｎ ｐ ｓｔ ｎ ｅ ｒ ｒ ｔａ ｙ ｔ ｔ ｅ ｒ ｒ ．Ｉ ｐ ｏ ｉ ｅ ｎ ｉ ｏ ｔ ｎ ａ ｉ ｆ ｒｉ ｒｖｎ ｌｓ ｄ ｌｏ ｍｐ ｃ ｏ ｉ ｏ ｒｏ ，ｓｅ ｄ －ｓ ｅ ｒ ｓ ｔ ｒｖ ｄ ｓａ ｍｐ ｒ ｔｂ ｓｓ ｏ ｍｐ ｏ ｉ ｇ ｏ ｉ ａ ｏ ａ
设计与研究 Ｄｉ０ Ｒ ａ ｅｎｄｅ ｒ ｓ ｎ ｓｃ ｇ ｅｈ
位 置 增益 对 伺 服进 给 系 统定 位 精 度影 响 的 试验 研究
陈思羽 周 海波 梁秋艳
（ 佳木 斯大 学机 械工 程学 院 ， 黑龙 江 佳木斯 １４ ０ ） ５０７
摘 要： 通过试 验分析 了数控 机床 伺服进 给 系统采 用闭环控 制时位 置增 益对 系统的位 置误差 、 稳态误 差 的影
目前 大部分 高速 机床 都采用 闭环控 制 。在闭环 系 统中， 执行 部件 是一个 质量元 件 ， 传动机构 是 一个弹 性
元件， 因此执 行 机 构 和 传 动 机 构 构 成 一 个 振 荡 环 节 。
中 ， 系统快 速到 达指定位 置起 着至 关重要 的作用 。 对
感应同步器
Ｔｈ ｒｏ ｆ ｅ ｓｅ ’ ｓｔ ｎｎ ｃ ｒ ｃ ｅ Ｓｅｖ － ｅ ｄ Ｓｙ ｔ ｍ Ｓ Ｐｏ ｉｏ ｉｇ Ａｃ ｕ ａ ｙ ｉ
Ｃ Ｅ ｉ ， Ｈ Ｕ Ｈ ｉｏ ＬＡ Ｇ Ｑ ｕａ Ｈ Ｎ Ｓｙ Ｚ Ｏ ａ ， Ｉ Ｎ ｉｙｎ ｕ ｂ （ ｏ ｅｅｏ ｃａ ｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｊ ｍ ｓ Ｕ ｉ ｒ ｔ， ｉ ｓ １４ ０ ，Ｃ Ｎ） Ｃ ｌ ｇ ｆ ｌ Ｍｅｈ ｎ ａ Ｅ ｇｎｅｉ ， ｉ ｕｉ ｎｖ ｓ ｙ Ｊ ｍｕｉ ０ ７ Ｈ ｃ ｎ ａ ｅｉ ａ ５
指令 电压 将 与测 速发 电机 的反馈 电压 Ｕ 的差 。
试 验系统 主要 由工作 台 、 三菱 电动 机及 驱动 器 以 及 配套 的伺服 控 制 软 件 、 置 检 测 装 置 （ 位 由电感 式 的
电涡流传 感器 、６通 道采集 仪 及双 通道 振 动监 视 仪组 １ 成） 组成 ， 图 ２所 示 。位 置 检 测 过 程 是通 过 电涡 流 如
响。为提 高伺 服 系统 的跟 随性能 ， 改善惯 性 、 死区等 因素 对 Ｎ － 精 度的 影 响 ， 好 地 实现 高速 、 ｒ 更 高精
度 Ｎ －提供 了重要依 据 。 ｒ
关键 词 ： 位置 增益
伺服 系统
定位精 度
Ｔ ｅ Ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｔ ｄ ｆ ｅ Ｐ ｓｔ ｎ Ｇａｎ Ｉ ａ ｔ ｇ ｏ ｈ ｘ ｅｉ ｍｅ ｔ ｌ ｕ ｙ ｏ Ｓ Ｔｈ ｏ ｉｏ ｉ ｍｐ ｃｉ ｎ ｉ ｎ
闭环系统 如果参 数选 得 不合 适 ， 有 可 能产 生 进 给振 则
荡。
１ 位 置增 益 对 伺 服 系统 影 响 的 理 论分 析
图１ 为采 用全 闭环控 制 的数 控机床 的进 给伺 服 系
统 的结 构 图。 目前 大部分 高速机 床都采 用此 类控 制结 构 。此种 闭环 进给 系统 包 括位 置 控 制 单元 、 置 检 测 位 单元 和速 度控 制单元 等部 分。位 置检测 单元 测得执 行
处 于不 断调 整 阶 段 ， 因此 ， 益 系数 在 整 个 进 给 过 程 增
传感 器检测 到 的位移 信号 ， 经过 转 换 电路 分 别输 入 到 数据采 集仪 和双通 道 振动 监 视 仪 中 ， 经过 数据 采 集 仪 转换将 信号 直接输 入到 电脑 中 ， 进行 位置检 ｉ。 贝 ０