| １.系統增益的概念和意義 系統增益KS又稱速度增益、開環增益，它是進給伺服系統的重要性能參數，其定義是單位位置誤差△D所能控制的速度F，其量綱是1/sec： KS=F/△D (1/sec) (1) 圖1 傳遞函數簡化框圖 圖1中：KN方框是位置控制單元的傳遞函數，KN是位置環增益（對比例調節而言）；KA方框是速度控制單元的傳遞函數，KA是速度環增益；KM/S方框是伺服電機的傳遞函數，KM是電機的增益系數；L/2π方框是機械執行單元的傳遞函數，L是傳動絲桿的螺距；KfP方框是位置控制單元的傳遞函數，KN是位置檢測比例系數；則此時進給伺服系統的傳遞函數為： 2. KS對系統動態性能（速度、加速度）的影響 系統的位置輸入與位置輸出的關系 在進給過程中位置輸入可以看成是系統的斜坡激勵： 討論 系統增益KS越大，則時間常數越小，達到指令速度的時間越短，即系統響應快或系統靈敏度高。 系統的加速度與系統增益KS成正比例，即系統增益大，則加速度大。系統在剛啟動的一瞬間，即時的加速度為 可見當然啟動時，KS越大可使系統的響應加快，但對系統的沖擊也大，尤其對慣性較大的系統，將產生很大的沖擊力，另外，加速度太大也可能系統超調，引起系統失穩。因此，系統增 益KS不能太大。 3.KS與跟隨誤差△D 的關系 系統的跟隨誤差為： 可知速度一定時，系統增益KS越大，則系統的穩態位置誤差越小，即系統的隨動誤差小或者說跟隨精度高。 綜上所述，對系統的靈敏度、系統增益KS和系統的加速度這三個因素，在確定它們的數值時要進行折衷考慮。這樣才能使系統獲得較好的動態性能。 4.數控系統中KS的選取和設定方法 KS的初選方法 在工程調試中，KS可按下列方式初選： Mm、ML：分別是電機的輸出轉矩和負載轉矩； GDm、GDL：分別是電機轉子和負載等效飛輪慣量。 KS的設定方法 由前面的推導可知： 其中： KA 、 KM 、 L/2π在數控系統、伺服系統和機械系統選定后便確定了，而KN是作為可調參數，允許用戶根據具體情況選定，以滿足系統的穩定性和快速度性的要求。通常在數控系統或伺服驅動單元中可對KN進行設定。 |
