在三菱J4伺服系统中,若需通过调谐降低转矩(实际是通过调整控制参数间接优化转矩输出,避免过大转矩影响系统稳定性),可重点关注以下参数及其调整方向:
一、核心控制环参数调整
速度环增益(VGN1/VGN2,参数#2205/#2206)
若转矩过大且伴随机械振动,可适当降低VGN1/VGN2(如从默认值1000调至800),观察转矩输出是否平稳。
需结合机械刚性调整,刚性低的机械需更低增益以避免共振。
作用:速度环增益直接影响电机对速度指令的响应速度和抗负载扰动能力。增益过高可能导致系统振动或转矩波动,过低则响应迟缓。
调整建议:
速度环超前补偿(VIA,参数#2208)
高速高精度场景下,可提高VIA值(如从1364调至1900),但需注意避免与机械共振频率冲突。
若转矩过大且机械惯量较大,可降低VIA值以减少超调。
作用:补偿速度环的低频带特性,提升对速度指令的跟随性。
调整建议:
位置环增益(PGN1,参数未直接标注但需关注)
位置环增益过高可能导致末端抖动,间接增加转矩波动。可适当降低PGN1(如从默认值50调至40),但需平衡定位精度。
作用:决定系统对位置指令的跟随性,影响定位时间和稳定性。
调整建议:
二、滤波器与抑制参数
机械共振抑制滤波器(参数#2233/#2283)
通过示波器或频谱分析仪识别机械共振频率,将滤波器频率设置为该值(如50Hz)。
若转矩过大且伴随特定频率振动,启用滤波器并调整带宽(如从10Hz调至20Hz)。
作用:消除机械系统固有频率的振动,避免因共振导致转矩异常。
调整建议:
低频振动抑制(参数未直接标注但需关注)
若转矩过大且机械存在低频抖动,可启用低频振动抑制功能,并调整抑制强度(如从默认值1调至2)。
作用:抑制低频段(如1-10Hz)的机械振动,减少转矩波动。
调整建议:
三、转矩限制与补偿参数
正反转转矩限制(PA11/PA12)
若需严格限制转矩(如防止工件损坏),可降低PA11/PA12值(如从默认值100%调至80%)。
注意:此参数为硬限制,调整后需测试系统能否满足负载需求。
作用:直接限制电机的最大输出转矩,避免过载或冲击。
调整建议:
丢步补偿(LMC1/LMC2,参数#2216/#2241)
若转矩过大且存在丢步现象,可适当增加LMC1/LMC2补偿量(如从0调至5%),但需避免过度补偿导致振荡。
作用:补偿机械反向间隙、摩擦等导致的转矩损失,提升控制精度。
调整建议:
四、自动调谐与响应性设置
自动调谐响应性(PA09,参数#PA09)
若机械刚性较低(如皮带传动),可降低PA09值(如从默认值5调至3),避免增益过高导致转矩波动。
若机械刚性高(如直连传动),可提高PA09值(如从5调至7),提升响应速度。
作用:根据机械刚性自动调整控制环增益,优化转矩输出。
调整建议:
一键式调整功能
运行一键式调整前,确保机械负载已正确安装,避免惯性比计算错误。
调整后需测试转矩输出是否平稳,必要时手动微调参数。
作用:通过MR Configurator2软件自动整定增益参数,快速优化转矩控制。
调整建议:
五、实际应用案例参考
案例1:降低码垛机器人抓取转矩
问题:机器人抓取纸箱时转矩过大,导致纸箱变形。
调整:
效果:转矩降低20%,纸箱变形问题解决。
降低速度环增益VGN1/VGN2至800,减少加速时的转矩冲击。
启用机械共振抑制滤波器,设置频率为45Hz(实测振动频率)。
限制正反转转矩PA11/PA12至80%,防止过载。
案例2:优化CNC机床进给转矩
问题:机床进给时转矩波动大,影响加工表面质量。
调整:
效果:转矩波动降低30%,加工表面粗糙度提升。
提高速度环超前补偿VIA至1900,提升低速跟随性。
启用丢步补偿LMC1=3%,补偿机械摩擦。
自动调谐响应性PA09设为4(中等刚性机械)。


