调校

使用 KINGSTAR 微调 PID 参数以优化控制系统,伺服驱动器的 PID 控制结果将依所选的控制模式显示在图表上,包含速度、位置或扭矩曲线。例如选择扭矩模式,则图表将显示插补扭矩与实际扭矩,两条线越接近表示结果越好。

颜色代表各属性,可勾选或取消勾选属性选框以检视其曲线,欲检视曲线上的值,可将滑鼠游标放在线图上。

设定工具中所有的运动参数皆受单位转换调校设定区域)与加速度单位 (设定 > 运动) 影响。更多关于加速度单位的运作方式请见:概念解说 > 运动曲线类型

  单位/秒 延迟(秒)
单位转换 (开)

目标/距离:使用者单位

速度:使用者单位/秒

加速度:使用者单位/秒2

减速度:使用者单位/秒2

加加速度:使用者单位/秒3

加加加速度:使用者单位/秒4

目标/距离:使用者单位

速度:使用者单位/秒

加速度:秒

减速度:秒

加加速度:秒

加加加速度:秒

单位转换 (关)

目标/距离:计数

速度:计数/秒

加速度:计数/秒2

减速度:计数/秒2

加加速度:计数/秒3

加加加速度:计数/秒4

目标/距离:计数

速度:计数/秒

加速度:秒

减速度:秒

加加速度:秒

加加加速度:秒

传送与读取

设定测试调校页面中的「传送」与「读取」按键都是连动的,意旨若在任一页面改变了与轴相关的某些设定,相关的改变将在其他页面被标注。更多关于按键的资讯请见 设定 > 传送与读取

调校页面中与「传送」和「读取」相关之设定为 PID 参数 (包含图表下方的设定)。

传送:将新值套用到 KINGSTAR 子系统,点击「传送」以后,设定工具将提醒您设定将改变。

读取:读取 KINGSTAR 子系统的值,点击「读取」以后,设定工具将提醒您所读取的值将会覆写栏位中的值。

测试回应

测试伺服驱动器之 PID 控制以检视轴是否正常运作,依控制模式不同,KINGSTAR 将直接发送位置、速度或扭矩指令至伺服驱动器,并依照驱动器的回馈显示于图表上,若回馈结果为佳,代表驱动器对于所选的控制模式反应良好,否则可能需要使用伺服驱动器提供的工具进行调校,或使用其他控制模式。欲了解回馈结果是否为佳,请见 使用设定工具 中的 调校

移动(位置模式) / 振幅(速度模式)/ 扭矩振幅(扭矩模式):轴移动的距离,单位在不同模式将有所不同,请见 装置配置 以查看单位。

速度:轴的速度,仅支援位置模式。

PID 回馈延迟:指周期数,此周期数为 KINGSTAR 用来比较实际位置与之前发送的命令位置的回溯周期,通常为 3 个周期。

开始:使用目前的设定来测试轴。

自动调校

重复执行 步进T 曲线 测试以产生一组 PID 参数,自动调校仅支援速度扭矩模式,您可使用自动调校以快速取得一组可用的 PID 参数,接著将自动调校所产生的值微调到您所需的 PID 参数值,您可将 PID 存成 .kst 档或标示注记以保存参数。

自动调校可能因为机器不稳定而失败,但就算失败仍可产生一组 PID 值做为参考,您可将自动调校所产生的 PID 值持续进行手动调校,直到其达到您所需的运作状态,相对于手动调校,自动调校能更快速的找到适用的 PID。

建议使用以下自动调校周期:

速度模式:1 毫秒或更低。

扭矩模式:500 微秒或更低。

重要:若非使用所建议的周期则可能造成运作不良、错误或损坏。

注意:若周期过慢,自动调校将停用,欲使用自动调校,请至连线设定EtherCAT 设定 并降低周期时间的值。

注:当自动调校在运作时,在第二编码器上使用 KD 选项将自动取消勾选,因自动调校所给的参数仅供主要编码器使用。欲使用第二编码器,则需手动调校 PID。

方向:T 曲线移动方向,预设为 往返运动

单向:轴以单一方向移动,该方向由 距离 的值所决定,若 距离 为正则方向即为正,反之则为负,预设为正方向。

往返运动:轴来回移动。

距离:T 曲线移动的距离,该值可为正或负,会影响 方向

速度:T 曲线移动的速度,该值需大于或等于零。

加速度:T 曲线移动的加速度,该值需大于或等于零。

减速度:T 曲线移动的减速度,该值需大于或等于零。

最大过冲:决定轴超越步进距离的百分率,仅支援扭矩模式。

范例:

起始位置:零

步进距离:10

过冲:12

最大过冲: = = = 20%

最大上升/高峰时间:讯号由指定的低值变为指定的高值所花费的时间,值越低,时间越短而轴移动越快;值越高,时间越长而轴移动越慢。

最大上升时间(速度模式):步进测试中轴从起始位置移至 63.2% 的距离所花费的时间。例如想要轴从零移动到 10,则上升时间为 6.32。

最大高峰时间(扭矩模式):步进测试中轴从起始位置移至发生最大过冲位置所花费的时间。

步进距离:

设为 1/36 转速的内部参数,若将单位转换成度数,此参数将会是 10 单位,若未使用单位转换,则为 1/36 x 转数。

范例:

每转计数:10000

步进距离:10000 x 1/36 ≈ 277.78

 

上升时间

高峰时间

 

步进

命令一小段运动并检查该运动的回应是否够快,套用修正后真实位置与插补位置的差别为稳态 (steady-state) 误差。

距离:设定一个步进距离以进行调校。

开始/停止:开始或停止步进运动,点选「开始」后,按键即变为「停止」。

重复:重复最后一个动作,若勾选此选项后点击「开始」,直到点击「停止」前,系统都会持续计算并产生新的运动曲线图。

往返运动:来回移动。

反转方向:反转运动方向。

停留时间:在系统产生图表前新增额外的秒数以查看轴在完成移动后的动作,由此可确认所有运动皆包含在图表中。例如若某运动耗费一秒而停留时间设为 0.2,则产生图表的时间为 1.2 秒。

T & S 曲线

从梯形或 S 曲线创建速度曲线,使用曲线时,聚焦于插补速度及追踪误差。

T 曲线:由速度曲线建立梯形曲线。

S 曲线:由速度曲线建立 S 曲线。

距离:轴移动的距离。

速度:速度。

加速度:加速度。

减速度:减速度。

加加速度:加加速度。

开始:开始运动。

其他选项:请见 步进 中的说明。

固定速度

将轴以固定速度运作一段时间以测试其效能。

速度:轴的速度。

执行时间:固定速度的执行时间。

开始:开始固定速度测试。

PID 参数

使用比例、积分、微分演算法处理测试过程中产生的误差,以为控制系统计算出适当的输出值。

按下 PID 参数按钮后自动以算出的新值执行前次运动(步进、曲线或固定速度):当 PID 参数值改变时重复最后一个动作。例如最后的动作为从速度模式建立 S 曲线,若勾选此选项并点击 KPx2,系统会将 KP 值乘二并用该值建立一个 S 曲线。

重设所有 PID 参数 ( ):将所有 PID 参数重置为预设值。

KP:比例增益。

KD:微分增益。

KAA:加速度前馈增益。

KAD:减速度前馈增益。

KV:速度前馈增益。

KI:积分增益。

/2:将值除以二。

/1.1:将值除以 1.1。

/1.01:将值除以 1.01。

x1.01:将值乘以 1.01。

x1.1:将值乘以 1.1。

x2:将值乘以 2。

在第二编码器上使用 KD:在第二编码器上使用 KD。

停止后才套用 KI:在稳态误差使用 KI。

安定时间:决定轴在完成移动后何时开始使用 降低增益倍数(单位:秒)。

降低增益倍数安定时间 过后,KP、KI 与 KD 乘上此倍数。

最大积分误差:最大积分误差,使用 KI 时需指定一个最大积分误差值。

PID 回馈延迟:指周期数,此周期数为 KINGSTAR 用来比较实际位置与之前发送的命令位置的回溯周期,通常为 3 个周期。

参见

设定

连线设定

装置配置

汇出设定

IO

专案设定

储存

SDO

启动页面

测试