通過帶寬調整電流環(huán)增益

其中紅色為給定電流階躍信號，藍色為實際電流信號。左圖帶寬為1500，右圖帶寬為3000。通過觀察兩圖紅圈標示區(qū)域可見，帶寬3000時的電流響應性更好一些。

定性觀察比例增益(KIPROP)的作用

如前所述，KIPROP為電流環(huán)引入阻尼項。具體而言，當比例增益較小時，跟隨電流容易出現(xiàn)過沖，提升比例增益有助于抑制過沖。但比例增益不能調得太大，不然可能引起電流振蕩。

如圖2，固定KIINT為350。當比例增益為0.15時，電流有過沖的傾向。隨著增益的增大，阻尼逐漸增大，過沖被抑制。

圖2：比例增益的作用

積分增益可以提升電流跟隨的靈敏性。圖3為當KIPROP固定為0.3時，不同積分增益的情況下的電流跟隨曲線：

圖3：積分增益的作用

由上圖可見，隨著積分增益的增加，電流跟隨的靈敏度(實際電流與給定電流之間的實時偏差)越來越小。積分增益調得太大，容易引起過沖，此時又需要提升比例增益以抑制過沖。

通過KITRACK進一步提升電流跟隨精度

當比例增益和積分增益調整，結果比較滿意時，可以通過KITRACK參數(shù)，進一步提升跟隨的靈敏度，降低實際電流相對于給定電流的“延遲”。伺服電機自整定時不會整定KITRACK，如需要，需手動設置。KITRACK是一個百分比數(shù)，取值范圍為0~100.

如圖4，左圖為整定完比例和積分后的效果。右圖為KITRACK提升到80以后的效果，還是能看出一定程度的改進的。
圖4：KITRACK的作用

KITRACK如設置太大，也可能引起電流過沖。

電流環(huán)的手動整定

一般情況下，伺服驅動器會給出電流環(huán)自動整定的結果，為加深對電流環(huán)整定的理解，我們看一下電流環(huán)手動整定的過程，并觀察整定結果。

一般而言，積分增益至少是比例增益的20倍或更高。我們從KIPROP=0.05, KIINT=1開始整定。

圖5：增大KIINT以提升響應

從圖5左圖可看出，電流基本無響應。把KIINT從1增加至10，從10增加至100，可得到中間和右側兩個電流跟隨曲線。

逐步增大KIINT以提升響應靈敏度。當KIINT較大時，電流出現(xiàn)過沖，此時再增加KIPROP以抑制過沖。

圖6：增大KIPROP以抑制過沖

如圖6所示，保持KIPROP為0.05，當KIINT增加至150時，電流出現(xiàn)過沖。

把KIPROP從0.05增加至0.1，增加電流阻尼項，可看到電流過沖被抑制。

可交替增加KIINT和KIPROP，直至得到較滿意的整定曲線。

當比例和積分增益整定完成后，再適當投入KITRACK參數(shù)，以進一步降低實際電流曲線相對于階躍信號的滯后！

總結

伺服電機的電流環(huán)整定，主要使用PI整定策略。比例增益引入阻尼項，積分增益提升跟隨靈敏度?？商嵘e分以提升響應靈敏度，當電流出現(xiàn)過沖時增加比例增益以抑制過沖。交替增加積分和比例，以獲取滿意的結果。

最后，可嘗試加入KITRACK，以進一步降低電流跟隨的“滯后”，改善整定效果。