【問題1】松下交流伺服系統(tǒng)的使用中，能否用伺服-ON作為控制電機(jī)脫機(jī)的信號(hào)，以便直接轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸？
【解答】

    盡管在SRV-ON信號(hào)斷開時(shí)電機(jī)能夠脫機(jī)（處于自由狀態(tài)），但不要用它來啟動(dòng)或停止電機(jī)，頻繁使用它開關(guān)電機(jī)可能會(huì)損壞驅(qū)動(dòng)器。如果需要實(shí)現(xiàn)脫機(jī)功能時(shí)，可以采用控制方式的切換來實(shí)現(xiàn)：假設(shè)伺服系統(tǒng)需要位置控制，可以將控制方式選擇參數(shù)No02設(shè)置為4，即第一方式為位置控制，第二方式為轉(zhuǎn)矩控制。然后用C-MODE來切換控制方式：在進(jìn)行位置控制時(shí)，使信號(hào)C-MODE打開，使驅(qū)動(dòng)器工作在第一方式（即位置控制）下；在需要脫機(jī)時(shí)，使信號(hào)C-MODE閉合，使驅(qū)動(dòng)器工作在第二方式（即轉(zhuǎn)矩控制）下，由于轉(zhuǎn)矩指令輸入TRQR未接線，因此電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為零，從而實(shí)現(xiàn)脫機(jī)。

【問題2】增量式編碼器與絕對(duì)式編碼器有何區(qū)別？
【解答】

    按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對(duì)式兩類。

    增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。

    旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過計(jì)數(shù)設(shè)備來知道其位置，當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí)，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣，當(dāng)停電后，編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來電工作時(shí)，編碼器輸出脈沖過程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯(cuò)誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。解決的方法是增加參考點(diǎn)，編碼器每經(jīng)過參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前，是不能保證位置的準(zhǔn)確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn)，開機(jī)找零等方法。這樣的編碼器是由碼盤的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。

    絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過程無關(guān)。

    絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的唯一性，它無需記憶，無需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。

【問題3】數(shù)控銑床中使用的松下交流伺服工作在模擬控制方式下，位置信號(hào)由驅(qū)動(dòng)器的脈沖輸出反饋到計(jì)算機(jī)處理，在裝機(jī)后調(diào)試時(shí)，發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，電機(jī)就飛車，什么原因？
【解答】

    這種現(xiàn)象是由于驅(qū)動(dòng)器脈沖輸出反饋到計(jì)算機(jī)的A/B正交信號(hào)相序錯(cuò)誤、形成正反饋而造成，可以采用以下方法處理：

    A.修改采樣程序或算法；

    B.將驅(qū)動(dòng)器脈沖輸出信號(hào)的A+和A-（或者B+和B-）對(duì)調(diào)，以改變相序；

    C.修改驅(qū)動(dòng)器參數(shù)No45，改變其脈沖輸出信號(hào)的相序。

【問題4】對(duì)于松下A5系列伺服來說，其慣量比的自動(dòng)調(diào)節(jié)如何進(jìn)行？
【解答】

    松下伺服慣量比的自動(dòng)調(diào)節(jié)步驟如下：

    1、調(diào)節(jié)【Pr0.02】實(shí)時(shí)自動(dòng)增益調(diào)整模式設(shè)定【Pr0.02】X軸、Y軸設(shè)為【1】【Pr0.02】Z軸設(shè)為【3】。

    2、調(diào)節(jié)【Pr0.03】實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整機(jī)械剛性選擇。

    該參數(shù)非常重要，決定了機(jī)床的平穩(wěn)性以及加工效果。一般設(shè)定值在0～31之間。X軸Y軸Z軸可根據(jù)機(jī)床本身任意設(shè)，在機(jī)床運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)床不振動(dòng)、電機(jī)不發(fā)出嗡嗡聲音的前提下，盡量增大參數(shù)的值，因?yàn)樵搮?shù)決定機(jī)床的剛性，機(jī)床的剛性越大，加工出來的工件越理想，加工效果越好。

    3、裝載一個(gè)三軸加工文件，最好連動(dòng)的，可以不放工件進(jìn)行空跑，也可以放工件。大約十分鐘左右便可以停下來，此時(shí)，去看【Pr0.04】，已經(jīng)有了變化，此時(shí)不管數(shù)值是多少，不要去改動(dòng)。因?yàn)槭亲詣?dòng)慣量比，請(qǐng)拋開你以前認(rèn)為的數(shù)值。如果其中某一個(gè)軸為0，重新操作。

    4、重新調(diào)節(jié)【Pr0.02】實(shí)時(shí)自動(dòng)增益調(diào)整模式設(shè)定【Pr0.02】X軸、Y軸設(shè)為【0】【Pr0.02】Z軸設(shè)為【0】，即將實(shí)時(shí)自動(dòng)增益調(diào)整設(shè)置無效。

    5、調(diào)節(jié)【Pr1.15】第一控制切換模式將【Pr1.15】設(shè)為【0】，讓第一增益值固定。

    6、調(diào)節(jié)【Pr1.00】第1位置環(huán)增益和【Pr1.01】第1速度環(huán)增益。

    在實(shí)時(shí)自動(dòng)增益時(shí)，【Pr1.00】第1位置環(huán)增益和【Pr1.01】第1速度環(huán)增益便會(huì)隨著機(jī)械剛性的選擇進(jìn)行變化。在機(jī)床運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)床不振動(dòng)、電機(jī)不發(fā)出嗡嗡聲音的前提下，盡量增大兩個(gè)參數(shù)的值，這樣響應(yīng)越快，加工出來的工件越理想，加工效果越好。

    7、此時(shí)，慣量比已經(jīng)自動(dòng)設(shè)定好，請(qǐng)不要手動(dòng)更改。每一個(gè)機(jī)床都會(huì)有自己的一個(gè)慣量比，哪怕是同樣的機(jī)床，慣量比也是不同的。所有的機(jī)床的調(diào)節(jié)方法都是一樣的。

    8、如果機(jī)床振動(dòng)或者某個(gè)軸的電機(jī)發(fā)出嗡嗡的叫聲，調(diào)節(jié)該軸對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)器的的【Pr0.03】實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整機(jī)械剛性選擇，把剛性數(shù)值一個(gè)一個(gè)的降低，直到不振動(dòng)或者嗡嗡的叫為止，然后再進(jìn)行自動(dòng)增益調(diào)整。

【問題5】伺服系統(tǒng)的控制模式有哪幾種？
【解答】

1、位置控制模式
    位置控制模式是利用上位機(jī)產(chǎn)生脈沖來控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖的個(gè)數(shù)決定伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度或是工作臺(tái)移動(dòng)的距離，脈沖的頻率決定電機(jī)轉(zhuǎn)速。如數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)控制，大多數(shù)是屬于位置控制模式。對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器來說，最高可以接受500KHz的脈沖（差動(dòng)輸入），集電極輸入是200KHz。電機(jī)輸出的力矩由負(fù)載決定，負(fù)載越大，電機(jī)輸出力矩越大，當(dāng)然不能超出電機(jī)的額定負(fù)載。急劇的加減速或過載而造成主電路過流會(huì)影響功率器件，因此伺服放大器嵌位電路以限制輸出轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩限制可以通過模擬量或參數(shù)設(shè)置來進(jìn)行調(diào)整。

2、速度控制模式
    速度控制模式是維持電機(jī)的轉(zhuǎn)速保持不變。當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩增大，當(dāng)負(fù)載減小時(shí)，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩減小。速度控制模式的設(shè)定可以通過模擬量（0~±10VDC）或通過參數(shù)來進(jìn)行調(diào)整，最多可以設(shè)置8速。

3、轉(zhuǎn)矩控制模式
    轉(zhuǎn)矩控制模式是維持電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩保持不變。如恒張力的控制，收卷系統(tǒng)的控制，需要采用轉(zhuǎn)矩控制模式。轉(zhuǎn)矩控制模式中，由于電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩一定的，所以當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速也在發(fā)生變化。轉(zhuǎn)矩控制模式中的轉(zhuǎn)矩調(diào)整可以通過模擬量（0~±10VDC）或通過參數(shù)設(shè)置內(nèi)部轉(zhuǎn)矩指令控制伺服輸出的轉(zhuǎn)矩。

【問題6】伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)在性能上有何不同？
【解答】

    步進(jìn)電機(jī)作為一種開環(huán)控制的系統(tǒng)，和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號(hào)），但在使用性能和應(yīng)用場(chǎng)合上存在著較大的差異?，F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。

1、控制精度不同
    兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為1.8°、0.9°，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72°、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)通過細(xì)分后步距角更小。如山洋公司（SANYODENKI）生產(chǎn)的二相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機(jī)的步距角。

    交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以山洋全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例，對(duì)于帶標(biāo)準(zhǔn)2000線編碼器的電機(jī)而言，由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/8000=0.045°。對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=0.0027466°，是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。

2、低頻特性不同
    步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。振動(dòng)頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí)，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象，比如在電機(jī)上加阻尼器，或驅(qū)動(dòng)器上采用細(xì)分技術(shù)等。

    交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能（FFT），可檢測(cè)出機(jī)械的共振點(diǎn)，便于系統(tǒng)調(diào)整。

3、矩頻特性不同
    步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。

4、過載能力不同
    步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。以山洋交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的二到三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)因?yàn)闆]有這種過載能力，在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。

5、運(yùn)行性能不同
    步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。

6、速度響應(yīng)性能不同
    步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以松下MSMA400W交流伺服電機(jī)為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。

    綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。