用于伺服驱动器优化的增益调度
什么是增益调度？
增益调度是一种控制技术，它将 PID 控制参数动态地调整到当前的运行情况——通常取决于电机转速。与单一的固定参数集不同，该控制器根据轴的移动速度（慢或快）在不同的增益集之间进行切换。
为什么这很重要？
真实的机械系统是非线性的。机器人关节在低转速（静摩擦占主导）下的表现与高转速（惯性摩擦和粘性摩擦占主导）下的表现不同。针对一个转速范围优化的单一 PID 参数集，在另一个转速范围内往往无法正常工作：
- 针对高转速优化的增益在低转速下可能会过于迟钝，导致跟踪性能不佳。
- 针对低转速优化的增益在高转速下可能会过于激进，从而引发振荡或不稳定现象。
增益调度通过在每个工作区域为控制器提供合适的参数来解决这个问题。
它是如何运作的？
SOMANET 实施使用两组控制器参数：
- 低速增益——针对接近静止状态的行为（粘滞摩擦、摩擦效应）进行了优化。通常情况下，增益越高，响应速度越快。
- 高速增益——针对动态运动进行了优化。通常情况下，为确保系统稳定性，增益较低。
两个转速阈值定义了过渡：
- 低于低速限制：低速增益激活
- 超过高速限制：高速增益激活
- 在极限之间：两个参数集之间的线性插值
这确保了平稳过渡，不会出现调节行为中的跳跃。
调校顺序：
- 首先调整高速增益（标准自动调整或手动调整）
- 然后单独调整低速增益
- 设定转速阈值以定义过渡区域
这些参数存储在对象字典的 0x2013 下，带有 18 个子索引。
SOMANET 如何实现这一点？
增益调度可在所有 SOMANET 驱动器中的级联位置控制器中使用。该功能目前可作为实验性功能通过直接访问 EtherCAT 参数进行配置。位置控制器必须设置为级联 PID 模式 (0x2002)。
该功能对以下人群特别有价值：
- 高传动比的机器人关节（转速变化时摩擦力变化较大）
- 负载条件变化的线性轴
- 需要精确低速定位和快速移动的应用
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