伺服電機(jī)用于閉環(huán)系統(tǒng)并基于誤差反饋運(yùn)行將目標(biāo)值與電機(jī)/負(fù)載實(shí)際達(dá)到的值進(jìn)行比較。由于機(jī)械系統(tǒng)具有慣性和柔順性，因此很少能在第一個(gè)位置命令上達(dá)到目標(biāo)值因此需要反饋和修正命令。伺服調(diào)整是一種調(diào)整反饋以確定系統(tǒng)試圖糾正錯(cuò)誤的努力程度的方法。

　伺服調(diào)諧過程意味著調(diào)整伺服控制器中的各種增益和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，以優(yōu)化性能即運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，在運(yùn)動(dòng)期間和運(yùn)動(dòng)之后幾乎沒有或沒有可聞噪聲，并且在運(yùn)動(dòng)之后幾乎沒有或沒有位置誤差。命令動(dòng)作完成。換句話說，調(diào)整的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最快響應(yīng)，同時(shí)避免或最小化目標(biāo)值（通常是位置或速度）的超調(diào)。

　一、自動(dòng)調(diào)節(jié)

　大多數(shù)伺服控制供應(yīng)商在其運(yùn)動(dòng)控制軟件中提供自動(dòng)調(diào)整選項(xiàng)。自動(dòng)調(diào)諧使用伺服驅(qū)動(dòng)器和控制器在多個(gè)頻率下測(cè)試系統(tǒng)并設(shè)置調(diào)諧參數(shù)（通常比用于手動(dòng)調(diào)諧的參數(shù)更多）以實(shí)現(xiàn)最佳響應(yīng)。然而，自動(dòng)調(diào)整并不總是能夠產(chǎn)生最優(yōu)化的運(yùn)動(dòng)，尤其是在高度動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)中。這就是手動(dòng)調(diào)整的用武之地。

　二、手動(dòng)調(diào)整

　手動(dòng)調(diào)整伺服電機(jī)有多種方法，但目前使用最廣泛的方法是PID算法。PID算法負(fù)責(zé)生成發(fā)送到伺服驅(qū)動(dòng)器（也稱為伺服放大器）的命令級(jí)別。它是伺服控制器輸出與電機(jī)和負(fù)載性能之間的有效校正因子。當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)反饋檢測(cè)到差異時(shí)，PID算法會(huì)生成一個(gè)命令來糾正錯(cuò)誤。

　顧名思義，PID算法由三個(gè)部分組成：

?。?）P=比例增益(K p)

　比例增益與系統(tǒng)剛度有關(guān)。Kp的水平?jīng)Q定了用于克服位置誤差的命令電壓（恢復(fù)力）。術(shù)語(yǔ)比例增益源于恢復(fù)力與位置誤差成正比的事實(shí)。

　（2）I=積分增益(Ki)

　積分增益在移動(dòng)結(jié)束期間提供恢復(fù)力，以將軸推到零定位誤差點(diǎn)。它被稱為積分增益，因?yàn)樗鼘?duì)位置誤差進(jìn)行積分（累積）。誤差存在的時(shí)間越長(zhǎng)，積分就越大。結(jié)合積分增益，指定了積分限制。積分限制決定了用于校正靜態(tài)位置誤差的命令輸出的最大值，從而防止振蕩和不穩(wěn)定。

?。?）D=微分增益(K d)

　微分增益是系統(tǒng)的阻尼。它可以被認(rèn)為是一個(gè)減震器，減少超調(diào)和振蕩。微分增益決定了與位置誤差的變化率（微分）成正比的恢復(fù)力的大小。微分增益的一個(gè)重要伴隨是微分采樣周期(T d)。采樣周期指定計(jì)算位置誤差導(dǎo)數(shù)的頻率。更高的導(dǎo)數(shù)采樣周期可以改善阻尼并增加穩(wěn)定性。

　可以通過多種程序?qū)崿F(xiàn)伺服調(diào)整，但最常見的方法是從增加Kp開始，直到系統(tǒng)超過目標(biāo)（系統(tǒng)欠阻尼）。然后增加K d直到系統(tǒng)變得臨界阻尼（快速響應(yīng)和低過沖之間的平衡）。接下來，將Kp和Kd增加到維持臨界阻尼響應(yīng)的最大量。

　一旦確定了K p和K d，就設(shè)置了K i。積分增益有助于消除系統(tǒng)中的最后一點(diǎn)誤差，但與Kp和Kd不同，積分增益應(yīng)保持盡可能低，以防止系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。

　三個(gè)主要特征可幫助確定系統(tǒng)何時(shí)得到適當(dāng)調(diào)整。第一個(gè)是過沖，或者超過目標(biāo)位置的程度。接下來是響應(yīng)時(shí)間，即系統(tǒng)達(dá)到目標(biāo)值的指定百分比所花費(fèi)的時(shí)間。同樣重要的是穩(wěn)定時(shí)間，或目標(biāo)值穩(wěn)定在一定百分比內(nèi)的時(shí)間。

　伺服調(diào)整不是一門精確的科學(xué)對(duì)于任何給定的應(yīng)用，都沒有一套正確的調(diào)整參數(shù)。最好的工具是經(jīng)驗(yàn)、在調(diào)整參數(shù)時(shí)對(duì)系統(tǒng)的密切觀察，以及對(duì)試錯(cuò)法的耐心。