第3章 轴参数配置基础:基本参数1、基本参数2与扩展参数
轴参数配置,说白了就是告诉QD75「你带的这个电机是什么脾气」。参数设不对,后面同步控制做得再漂亮也是白搭。我见过太多人一上来就调同步,结果轴都跑不顺,最后回头查参数——嗯,单位设错了。
这一章我们就把基本参数1、基本参数2和扩展参数掰开揉碎了讲。你跟着我的思路走一遍,后面调试会省很多事。
核心原则:参数配置的顺序,永远是从「电机侧」往「机械侧」推。先定单位,再算脉冲,最后配齿轮比。别跳步。
3.1 基本参数1:单位、脉冲数与齿轮比
基本参数1是轴参数里最基础、也最容易出错的地方。我自己的习惯是,拿到一个新项目,先花10分钟把这三个值算清楚,后面基本不用回头改。
3.1.1 单位设定(Pr.1)
QD75支持三种单位:mm、inch、degree,还有脉冲数。选哪个?
- mm/inch/degree:适合做定位控制,你直接写「走100mm」就行,直观。
- 脉冲数:适合做速度控制或跟第三方驱动器对接,但可读性差。
我个人建议:能用mm就别用脉冲。为什么?你想想看,现场调试的时候,操作工跟你说「往右挪5mm」,你直接改程序里的位置值就行。要是用脉冲,你还得拿计算器换算——麻烦不说,还容易算错。
小技巧:单位选mm时,QD75内部其实还是按脉冲算的。你设的单位只是「显示单位」,不影响控制精度。放心用。
3.1.2 每转脉冲数(Pr.2)
这个参数对应的是电机编码器的分辨率。比如你用的是增量式编码器,每转2500脉冲,那这里就填2500。
但要注意:这个值不是随便填的。我遇到过有人把伺服电机的编码器分辨率填成了步进电机的脉冲数,结果轴跑起来一顿一顿的——嗯,位置环根本对不上。
| 电机类型 | 常见每转脉冲数 | 备注 |
|---|---|---|
| 增量式伺服(低分辨率) | 2500 / 5000 | 老款常用 |
| 增量式伺服(高分辨率) | 131072 / 262144 | 现在主流 |
| 绝对值伺服 | 按型号查手册 | 一般17位或23位 |
| 步进电机(开环) | 驱动器细分后设定 | 常见1000~10000 |
3.1.3 齿轮比(Pr.3 / Pr.4)
齿轮比分「分子」和「分母」。说白了就是:电机转一圈,负载走多少。
公式很简单:
齿轮比分子 = 负载移动量(对应电机转一圈)
齿轮比分母 = 电机每转脉冲数 × 电子齿轮比(如果有)
举个例子:你有一个丝杠,导程10mm,电机每转2500脉冲。那齿轮比就是:
分子 = 10000(μm,因为单位是μm)
分母 = 2500
化简后 = 4 : 1
这里有个坑:分子和分母一定要化简到最简整数比。我曾经见过有人直接填10000/2500,QD75也能跑,但内部运算会丢精度。你想想看,跑个几百次定位,误差就累积起来了。
注意:齿轮比分子和分母的取值范围是1~65535。如果化简后超出范围,需要调整单位或电子齿轮比来折中。
3.2 基本参数2:加减速时间与速度限制
基本参数2管的是「轴怎么动」。加减速时间设得太短,机械会抖;设得太长,节拍跟不上。这是个平衡活。
3.2.1 加速时间(Pr.7)与减速时间(Pr.8)
这两个参数的单位是ms,指的是从0加速到最高速度(或从最高速度减速到0)所需的时间。
我自己的经验公式:
- 轻负载(< 5kg):加速时间50~100ms
- 中负载(5~20kg):加速时间100~300ms
- 重负载(> 20kg):加速时间300~500ms起步
但这只是参考。实际调的时候,我习惯先设一个偏大的值(比如500ms),然后慢慢往下减。减到机械开始有振动了,再加回去20ms——那个点就是最佳值。
避坑指南:减速时间最好比加速时间稍微长一点(比如1.2倍)。因为负载惯性在减速时更容易造成冲击。我曾经在一条包装线上吃过这个亏,减速设太短,皮带直接打滑了。
3.2.2 速度限制值(Pr.9)
这个参数设的是轴允许跑的最高速度。注意,它不是「目标速度」,而是「天花板」。
为什么要设这个?两个原因:
- 保护机械:防止程序写错导致轴飞车。
- 匹配电机:电机额定转速是3000rpm,你设个5000rpm的速度限制——嗯,电机根本跑不到,但QD75会按这个值算加减速曲线,结果就是实际加速时间比设的长。
我建议:速度限制值设为电机额定转速的90%~95%。留点余量,别卡在极限上。
3.3 扩展参数:电子齿轮与软件限位
扩展参数是「进阶玩法」。基本参数搞不定的事,才来这里找答案。
3.3.1 电子齿轮比(Pr.20 / Pr.21)
电子齿轮比和基本参数1里的齿轮比有什么区别?
| 对比项 | 基本参数齿轮比 | 电子齿轮比 |
|---|---|---|
| 作用对象 | 机械传动(丝杠、皮带) | 电气信号(脉冲当量) |
| 调整目的 | 匹配实际机械结构 | 微调位置精度或速度 |
| 典型场景 | 丝杠导程10mm,电机每转2500脉冲 | 想让1个脉冲对应0.001mm |
说白了,电子齿轮比就是「脉冲当量微调」。比如你算出来1个脉冲对应0.0012mm,但程序里想用0.001mm为单位——那就调电子齿轮比,把0.0012缩到0.001。
公式:
电子齿轮比分子 = 实际脉冲当量 × 10^n
电子齿轮比分母 = 目标脉冲当量 × 10^n
(n取到分子分母都是整数为止)
注意:电子齿轮比不要设太大(建议分子分母都在1~100之间)。比值太极端,QD75内部运算会丢精度。我见过有人设10000/1,结果定位误差大得离谱。
3.3.2 软件限位(Pr.22 / Pr.23)
软件限位就是「软挡块」。它比硬件限位更灵活,但前提是——你得先做原点回归。没回原点之前,软件限位不生效。
设软件限位时注意两点:
- 正向限位(Pr.22):设一个比机械硬限位小5~10mm的值。别卡太死,留点缓冲。
- 负向限位(Pr.23):同理,比机械硬限位大5~10mm。
我曾经在一个项目里,软件限位设得跟硬限位一模一样。结果有一次机械有点热胀冷缩,轴刚好顶到硬限位——嗯,报警了。从那以后,我至少留5mm余量。
3.3.3 到位范围(Pr.24)
这个参数设的是「轴到达目标位置后,偏差多少算到位」。单位是μm或脉冲。
设太小:轴永远在「调整中」,到位信号一直不亮。设太大:位置还没到,系统就认为到位了——做下一个动作时可能撞机。
我一般这样设:
- 普通定位:到位范围 = 1~2个脉冲当量
- 高精度定位:到位范围 = 0.5~1个脉冲当量
- 粗定位(如传送带):到位范围 = 5~10个脉冲当量
个人经验:到位范围不要小于编码器分辨率的1/2。否则轴会一直在「到位→超差→调整→到位」的循环里抖,看着都累。
好了,基本参数1、基本参数2和扩展参数的核心内容就这些。你把这些参数捋顺了,QD75的轴配置就算打好了地基。后面做同步控制,你会发现——嗯,参数对了,调起来顺手多了。