PID参数整定：ziegler-nichols方法与电子齿轮计算

本文介绍了如何利用ziegler-nichols方法进行PID参数整定，并详细讲述了电子齿轮的计算公式以及在实际应用中的设定步骤。在安川伺服系统中，电子齿轮是一种重要的控制技术，用于调整伺服电机与实际负载之间的运动比例。 电子齿数比的设定是一个关键步骤，它涉及到机械规格、编码器脉冲数和指令单位的确认。首先，要明确机械的减速比、滚珠丝杠节距、滑轮直径等参数。例如，如果滚珠丝杠节距为6mm，减速比为1/1，1圈的旋转角为360°，则负载轴每旋转1圈的移动量可以通过这些参数计算得出。接着，需要知道伺服电机编码器的脉冲数，如13位编码器有2048 P/R，16位编码器有16384 P/R。指令单位的设定通常基于定位精度和机械要求，例如1指令单位可以是0.001mm或0.1°。之后，根据这些信息计算负载轴旋转1圈所需的指令单位量。 电子齿数比(B/A)的计算公式是负载轴移动量除以编码器脉冲数。例如，若1指令单位是0.001mm，负载轴1圈移动6000mm，编码器是2048 P/R，那么电子齿数比B/A = 6000 / (2048 × 4)，因为可能需要对分子和分母进行约分，使得结果落在设定范围内。计算出的电子齿数比需设定到相应的用户参数中，如Pn202和Pn203。 试运行和控制方式的选择也是调试过程中的重要环节。包括伺服电机单体的试运行、通过上级指令的试运行、机械与伺服电机配套试运行等，以确保系统的稳定性和精度。此外，还包括了绝对值编码器的使用方法，如接口电路、编码器的选择、电池的使用和更换，以及绝对值数据的设置。在速度控制方面，可以设置模拟量电压指令来实现。 电子齿轮的计算和设定是伺服控制系统的关键，而ziegler-nichols方法提供了PID参数整定的指导，以优化系统性能。通过理解并正确执行这些步骤，可以有效地调整伺服电机以满足各种机械设备的运动控制需求。