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调机 ASDA-A3

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自动低频抑振流程图：

重复定位控制

设定P1.029 = 1

设定P1.029 = 0

结束

减少P1.030

的设定值 *1

增加P1.030

的设定值 *2

定位时是否有

摆动发生?

是否减缓摆动? P1.029是否为0? P1.026及P1.028

是否皆为0?

是

否

是

否

是

否

注：

1. 当 P1.026 与 P1.028 均为 0 时，代表没有侦测到任何频率，可能是因为 P1.030 (低频摆动检测准位) 过

高而侦测不到低频摆荡的频率。

2. 当 P1.026 或 P1.028 的数值大于 0 时，若仍然无法减缓摆动，可能是因为 P1.030 过低，导致系统误判

非主要的频率或杂波为低频摆荡频率。

手动设定：

若执行自动抑振流程后仍无法有效减缓摆动，此时若可得知低频摆动的频率，用户可直

接手动设定 P1.025 或 P1.027 来达到抑振的效果。

低频抑振有两组低频抑振滤波器，第一组为参数 P1.025 与 P1.026，第二组为参数

P1.027 与 P1.028，用户可以利用两组滤波器来减缓两个不同频率的低频摆动。参数

P1.025 与 P1.027 用来设定低频摆动所发生的频率，低频抑振功能唯有在低频抑振频率

参数设定与真实的摆动频率接近时，才能抑制机械传动端的低频摆动。参数 P1.026 与

P1.028 用来设定经滤波处理后的响应，当 P1.026 与 P1.028 设定越大响应越佳，但是

设定值过高容易使得电机运行不顺。参数 P1.026 与 P1.028 出厂默认值为 0，代表两组

滤波器的功能皆被关闭。

ASDA-A3 调机

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5.7.4.3 应用范例

位置整定时，若出现低于 100 Hz 的低频震荡 (非移动过程中的高频异音)，且此频率难

以在系统分析中被发现时，可使用低频抑振功能降低此频率造成的震荡。设定低频抑振

滤波器会导致响应变慢，但系统能够减少晃动，当两组低频抑振的频率设定为相同时，

其抑振效果可以叠加。

对于低频震荡频率在操作过程中会改变的系统，如长距离皮带传动系统，左右两个定位

点的震荡频率可能会不同，此时需要分别设定两组低频抑制功能。

位置

时间

命令位置

回授位置

低频摆振周期

1. 设定 P1.025 与 P1.026。

P1.025 = 1/T

P1.026 = 1

位置

时间

命令位置

回授位置

低频摆振周期

2. 若振动有变小，但尚未完全消除时，可再

设另一组相同频率的低频抑振，抑振效果

将会是两组低频抑振的叠加。

P1.027 = 1/T

P1.028 = 1

位置

时间

命令位置

低频抑振后

回授位置 3. 若振动完全消除，但响应太慢时，可逐步

提升 P1.026。

P1.026 = 2

相关参数

详细内容请查阅手册第八章。

参数功能

P1.025 低频抑振频率 1

P1.026 低频抑振增益 1

P1.027 低频抑振频率 2

P1.028 低频抑振增益 2

P1.029 自动低频抑振模式设定

P1.030 低频摆动检测凖位

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5.7.5 模型控制抑振滤波器

模型追随控制是将真实物理系统以数字的形式建构一个虚拟模型在驱动器中。用户规划

的位置命令会先经过虚拟模型产生更优化的位置命令，模型中也会同时设计出优化的位

置前馈跟速度前馈，并且回授系统会追随优化的位置命令，以达成模型预期的响应。若

系统所设计的响应不符合需求，用户也可以再自行微调参数 P2.091 与 P2.092。

系统挠性模型

速度控制器电机

位置命令

机构

电机速度

位置控制器

电机位置

P2.089

P2.090

P2.091 P2.092

优化后的命令

位置回授

5.7.5.1 双自由度模式功能限制

将 P2.094 [Bit 12]设为 1 可开启双自由度模式，但需注意以下限制：

1. P1.001.YX 控制模式需为位置模式 (PT、PR)。

2. 使用此功能时，需设定正确的负载惯量比或总重量 (P1.037)。

3. 使用此功能时，外部干扰抵抗增益 (P2.026) 功能失效。

ASDA-A3 调机

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5.7.5.2 双自由度模式功能说明

开启双自由度模式时 (P2.094 [Bit 12] = 1)，可通过 P2.000 和 P2.089 两个参数来改善

位置响应。

参数 P2.089 可调整命令响应的追踪表现，调大此参数增益，可缩小位置命令与命令响

应在瞬时时的误差，但命令响应与回授间的误差不会缩小，因此 P2.089 只有在命令改

变时才有作用。若要缩小命令响应与回授之间的差距或减少电机静止时的位置跳动量，

请调整 P2.000 或其他控制增益参数。

位置

时间

位置

时间

位置

时间

原始增益 P2.000 = 40 P2.000 = 50

位置

时间

位置

时间

位置

时间

原始增益 P2.089 = 40 P2.089 = 50

误差不变

响应提升

命令

命令响应

误差不变

响应提升

位置回授

原始增益

命令响应不变

命令

命令响应

位置回授

原始增益

命令响应不变

调整 P2.090 (双自由度模式 - 外部干扰抵抗增益) 时，不会改变命令响应的时间，但可

调整位置整定波形。将此参数调小，命令结束后的响应会收敛的较慢，但回授位置的过

冲量会变小。

位置

时间

回授位置

(P2.090 = 0.85)

回授位置

(P2.090 = 0.5)

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5.7.5.3 双自由度模式应用范例

此节说明双自由度搭配手动模式 (P2.032 = 0) 的参数设定，可依下方步骤：

可将伺服 Servo On 后再进行调机，调整参数并同时使用示波器验证。建议慢慢提升带

宽，若要大幅调整带宽，请开启自动共振抑制 (P2.047.X ≠ 0) 并将 P2.047.Y 及

P2.047.Z 设为自动设定，且先不设定相对应的共振参数。

1. 维持 P2.000 与 P2.089 约为 1：1 的比例，同时提升设定值。

2. 当机构开始振动或发出高频音，请停止调高 P2.000，并将 P2.000 调小至机构呈现

稳定状态。

3. 如需进一步提升伺服响应，调大 P2.089 可改善瞬时追随效果，但会伴随位置过冲

变大的现象。P2.089 设定值建议为 P2.000 设定值的两倍或以下。

4. 如需微调位置整定行为，可调整 P2.090。

相关参数

详细内容请查阅手册第八章。

参数功能

P2.000 位置控制比例增益

P2.089 命令响应增益

P2.090 双自由度模式 - 外部干扰抵抗增益

P2.091 双自由度模式 - 位置控制前馈增益

P2.092 双自由度模式 - 速度控制前馈增益

P2.094 特殊位寄存器 3 (开启双自由度功能)

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5.7.5.4 挠性补偿功能限制

1. 需开启双自由度模式 (P2.094 [Bit 12] = 1)。

2. 频率范围：1.0 Hz ~ 400.0 Hz。

3. A3-E 与 A3-F 可同时开启两组挠性补偿，A3-M 与 A3-L 只能开启一组挠性补偿。

5.7.5.5 挠性补偿功能说明

挠性补偿功能使用特殊的算法则，可以排除机构末端的摆动，且不会推迟系统反应。此

功能在一键调机的过程中会自动设定或可藉由 ASDA-Soft 系统分析的窗口设定。

挠性补偿是在双自由度架构下，将机械挠性振动模型建构在伺服驱动器中，因此使用挠

性补偿需先开启双自由度功能。当机构间的连结刚性不够时，电机端与机构末端间的响

应会不一致，造成电机端已经静止，但机构末端却还有振动的现象。针对此类问题可利

用 ASDA-Soft 系统分析工具侦测系统挠性参数，并利用 P2.094 [Bit 8]与[Bit 9]设定开启

一组或是两组的挠性补偿。开启挠性补偿功能后，伺服会依据内部模型调整电机端的命

令，此时示波器显示的电机回授位置可能会有晃动，但能够达到整定时末端不晃动的效

果。

未开启挠性补偿开启挠性补偿

位置

时间

电机端位置

末端位置

位置

时间

电机端位置

末端位置

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5.7.5.6 挠性补偿应用范例

1. 开启 ASDA-Soft，并进入「系统分析」功能窗口。

2. 点选「启用低频分析」，将分析类型选为「[2]：系统模块」后，点选「Run」开始进

行分析。

3. 分析完成后，请至挠性补偿页签，点选「开启」以启用挠性补偿功能，最后点击「写

入伺服」即可完成。

相关参数

详细内容请查阅手册第八章。

参数功能

P2.094 特殊位寄存器 3 (开启双自由度功能)

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5.7.6 位置命令滤波器

5.7.6.1 功能限制

P1.001.YX 控制模式需为位置模式 (PT、PR)。

5.7.6.2 功能说明

过于急促的位置命令，可能会造成速度命令或是电流命令饱和，导致机台无法依照预期

的响应而动作；分辨率较差的脉冲命令，可能会使机台产生预期之外的振动。上述两种

情况都可以藉由调整位置命令滤波器获得改善。建议 P1.008 与 P1.068 搭配使用。

位置命令 - 平滑常数(低通平滑滤波) (P1.008)

位置命令经过一阶低通滤波器处理后，可衰减掉不必要的高频响应或杂波，并将命令进

行平滑处理。

滤波前位置命令

P1.008设定时间

滤波后位置命令

目标位置*0.998

目标位置*0.002

位置

时间

位置命令 - 动态均值滤波器 (P1.068)

此功能可将位置命令均匀地分配在设定的时间中。当位置命令分辨率较差时，建议使用

P1.068 滤波功能，若使用 P1.008 的话，会导致速度波动更为剧烈。

P1.068设定时间

位置

时间

滤波前位置命令

滤波后位置命令

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5.7.6.3 应用范例

当位置命令分辨率不高 (例如命令分辨率小于 10000 pulse/rev) 时，使用位置命令滤波

器可以减少因分辨率造成的回授波动。

位置

时间

原始位置命令

P1.008+P1.068滤波后位置命令

P1.068滤波后位置命令

P1.008滤波后位置命令

相关参数

详细内容请查阅手册第八章。

参数功能

P1.008 位置指令 - 平滑常数(低通平滑滤波)

P1.068 位置命令 - 动态均值滤波器

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5.7.7 速度命令滤波器

5.7.7.1 功能限制

P1.001.YX 控制模式需为速度模式 (S、Sz)。

5.7.7.2 功能说明

速度命令经过一阶低通滤波器处理后，可衰减掉不必要的高频响应或杂波，并将命令进

行平滑处理。

P1.006设定时间

目标速度*0.998

速度

时间

滤波前速度命令

滤波后速度命令

5.7.7.3 应用范例

当机台之位置控制回路建置在上位控制器，此时伺服会设定为模拟量速度模式 (S)，并

接受由控制器下达的外部模拟量电压速度命令。如需减少模拟量电压存在的杂波 (可通

过 ASDA-Soft 示波器中的「速度命令：电压 [Volt]」观测)，可以加大 P1.006 之设定

值。但过大的滤波时间设定，会使控制器的位置控制响应变迟缓。如不希望影响位置控

制响应的话，滤波带宽需为控制器位置带宽的 8 倍或更多。

相关参数

详细内容请查阅手册第八章。

参数功能

P1.006 速度指令加减速平滑常数(低通平滑滤波)

调机 ASDA-A3

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5.7.8 扭矩命令滤波器

5.7.8.1 功能限制

P1.001.YX 控制模式需为扭矩模式 (T、Tz)。

5.7.8.2 功能说明

扭矩命令经过一阶低通滤波器处理后，可衰减掉不必要的高频响应或杂波，并将命令进

行平滑处理。

P1.007设定时间

目标扭矩*0.998

扭矩

时间

滤波前扭矩命令

滤波后扭矩命令

5.7.8.3 应用范例

当伺服设为模拟量扭矩模式 (T)，进行力量控制 (如张力或压力控制)，此时命令通常为

定值且变化缓慢。由于伺服电流环带宽远高于位置环与速度环，具备高响应能力的同

时，却也容易受到杂波影响，适时的调整 P1.007 可减少高频杂波，并提升控制精度。

相关参数

详细内容请查阅手册第八章。

参数功能

P1.007 扭矩指令 - 平滑常数(低通平滑滤波)

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5.8 应用功能调整

5.8.1 等速段位置误差调整

5.8.1.1 功能限制

1. 使用 P2.002 与 P2.003 时，P1.001.YX 控制模式需为位置模式 (PT、PR)。

2. 使用 P2.007 时，P1.001.YX 控制模式需为位置模式或速度模式 (PT、PR、S、

Sz)。

5.8.1.2 功能说明

于位置模式时，利用位置命令计算出理想的速度值，并将其加入速度命令中。应用此功

能可在位置控制下减少等速时的位置误差，因此，如果想缩短整定时间或是减少追随误

差，可使用此功能。

位置命令

- +

位置回授

微分器 P2.002 P2.003

位置控制器

速度回授

速度控制器 +

位置控制前馈增益 (P2.002)

此参数会将位置命令变化的差量转换成理想速度值，并将其加入速度命令中。P2.002 的

设定值愈高，等速段的误差越小，可以改善系统的动态追踪误差。当此参数设定为 100

时，可完全消除等速时的位置误差，但整定时会造成较大的位置过冲量。当此参数设定

为 0 时，关闭位置控制前馈增益。

位置

速度时间

时间

位置误差

时间

P2.002 = 0

P2.002 = 50

P2.002 = 100

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位置控制前馈增益平滑常数 (P2.003)

由于理想速度是位置命令经由微分器计算而得，因此也会放大原始位置命令中不连续的

杂波。当位置命令分辨率越差时，杂波越严重，此时可加大平滑常数来改善杂波造成的

干扰。需注意，加大滤波器设定时，会使位置整定时的过冲量变大。

速度控制前馈增益 (P2.007)

在速度模式时，利用速度命令计算出理想的电流值，并将其加入电流命令中。使用此功

能可减少等加减速时的速度误差。在位置模式时，使用此功能会使整定表现变差，不建

议使用。

5.8.1.3 应用范例

轨迹控制的应用中，若要减少因伺服落后造成的几何误差，例如，在圆形路径命令下，

实际响应之圆半径会比命令圆半径还小，可提高 P2.002 的设定。点到点定位应用中，

若要减少加速时的瞬时位置误差，可提高 P2.002 的设定。然而，加入位置前馈容易造

成定位过冲，且整定时间变长。

注意：不允许过冲的应用不可使用 P2.002 位置控制前馈增益，请使用 P1.061 黏滞摩擦

力补偿。

相关参数

详细内容请查阅手册第八章。

参数功能

P1.061 黏滞摩擦力补偿

P1.062 摩擦力补偿百分比

P1.063 摩擦力补偿平滑常数

P2.002 位置控制前馈增益

P2.003 位置控制前馈增益平滑常数

P2.007 速度控制前馈增益

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5.8.2 位置过冲调整

5.8.2.1 功能限制

使用此功能时，P1.001.YX 控制模式需为位置或速度模式 (PT、PR、S、Sz)。

5.8.2.2 功能说明

定位时的位置过冲现象，有可能是因为 P2.002 设定过大或者系统摩擦力变化所造成

的。降低 P2.002 或设定适当的黏滞摩擦力补偿，可以降低位置过冲量。

使用黏滞摩擦力补偿 (P1.061) 时，需将摩擦力补偿百分比 (P1.062) 设为非零的数值。

P1.061 黏滞摩擦力补偿是依据电机速度变化的扭矩补偿量，单位为 0.1%/1000 rpm (旋

转电机) 或 0.1%/1000 mm/s (直线电机)。建议调整此参数时，可以先设为 100、200…

再逐渐增加。过大的设定值可能会增加过冲量，或是过冲量不变但整定时间变长。

位置

时间

P1.061 = 0

P1.061 = 100

P1.061 = 900

目标位置

到达信号

DO：0x05

TPOS 时间

Off

5.8.2.3 应用范例

对于不允许过冲的应用，使用此功能可降低位置过冲，但 P1.061 设定值过大会导致到

位时间变长。

相关参数

详细内容请查阅手册第八章。

参数功能

P1.061 黏滞摩擦力补偿

P1.062 摩擦力补偿百分比

P2.002 位置控制前馈增益

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5.8.3 多轴轨迹控制

5.8.3.1 功能限制

1. 通讯模式下，各轴 P1.034 ~ P1.036、P2.068 与 P1.017 的设定需一致。

2. 各轴的双自由度功能 (P2.094 [Bit 12]) 设定需一致。

 开启双自由度功能时 (P2.094 [Bit 12] = 1)，各轴 P2.002、P2.089、P1.008 与

P1.068 的设定需一致。

 关闭双自由度功能时 (P2.094 [Bit 12] = 0)，各轴 P2.000、P2.002、P1.008 与

P1.068 的设定需一致。

3. 各轴速度环带宽 (P2.004 / 2π) 建议设为相同。

5.8.3.2 功能说明

在多轴轨迹控制的应用时，调整伺服参数时需考虑各轴之间的一致性，如果各轴之间的

响应设定不匹配，会发生轨迹变形的现象。

1. 当各轴的滤波器参数 (P1.008、P1.068) 设定不一致时，滤波器参数设定较小的

轴，其响应会超前于其他轴。

2. 当各轴的位置控制增益参数 (P2.000、P2.002、P2.089) 设定不一致时，位置控制

增益参数设定较大的轴，其响应会超前于其他轴。

3. 当各轴调机后的速度环带宽 (P2.004 / 2π) 不一致，却不会造成轨迹变形时，可将

带宽最低之轴的位置控制增益参数也设定至其他轴。

注：建议使用 ASDA-Soft 系统分析的「速度开环」分析类型，零交越频率即为速度环带宽。

ASDA-A3 调机

5-71

黑色轨迹表示各轴的响应设定一致，红色及蓝色轨迹说明响应设定不一致时所产生的轨

迹变形。

X轴超前于Y軸

X轴超前于Y軸运行方向1 运行方向2

Y轴超前于X軸运行方向1

Y轴超前于X軸

运行方向2

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5-72

5.8.3.3 应用范例

象限尖角调整：

轨迹换象限时出现的不平顺现象，是因为伺服摩擦力补偿不足所造成。以下说明手动与

自动的摩擦力补偿调整方式。

手动调整：

以循圆运动为例，建议慢慢加大 P1.062，直到象限尖角内凹后，再开始调整 P1.063。

P1.063 以预设的 100%为基准，当 P1.063 越小，会越快到达 P1.062；当 P1.063 越

大，会越慢到达 P1.062。所以在象限尖角稍微内凹时，可以加大 P1.063，提高补偿速

度；如果在象限尖角稍微突出时，可以降低 P1.063，减缓补偿速度。

摩擦力补偿不足摩擦力正确补偿摩擦力过度补偿

移动方向移动方向移动方向

X轴的象限尖角

Y轴的象限尖角

ASDA-A3 调机

5-73

自动调整：

摩擦力自动估测开关为 P2.065 [Bit 4]。将 P2.065 [Bit 4]设为 1，开启摩擦力自动估测，

藉由上控或 PR 命令设定点对点运动，且两点间命令不可以停留 (不可设置延迟时间)，

否则估测效果会变差。估测完成后，伺服会自动将 P2.065 [Bit 4]设回 0。

设定两点间来回运动

(中间不间断)

设定P2.065 [Bit 4] = 1

停止两点间移动

结束

观察P2.065 [Bit 4]

是否为0

否

是

自动估测P1.062与

P1.063

位置

时间

速度

时间

相关参数

详细内容请查阅手册第八章。

参数功能

P1.062 摩擦力补偿百分比

P1.063 摩擦力补偿平滑常数

P2.065 [Bit 4] 特殊位寄存器 1 (摩擦力自动估测)

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5.8.4 增益切换

5.8.4.1 功能限制

1. 当 P2.027.X = 0、1、2、4、5、6、8 时，不支持 P1.078 增益切换延迟时间。

2. 当 P2.027.X = 3 或 7 时，支持 P1.078 增益切换延迟时间。

5.8.4.2 功能说明

在运转行程中提高增益，可以达到更好的命令追随性且能缩短整定时间。在伺服电机处

于停止状态时降低增益，可以减少高频噪音与振动。

若增益切换的过程中，伺服电机运转不平顺时，调高增益切换时间常数 (P2.028)，可以

平滑增益的变换过程。

伺服会依据增益切换条件 (P2.027.X) 的设定来自动切换相关的控制参数，但用户需再

另外设定控制参数之变动比率 (请参考下页增益切换表格中的「切换后」字段)。

5.8.4.3 应用范例

依据增益切换条件的不同，可支持的控制模式与是否支持 P1.078 也都有所不同，请参

考以下说明。

P2.027.X：增益切换条件

X 条件控制模式

P1.078

增益切换延迟时间

0 关闭增益切换功能 - -

1 增益切换 (DI.GAINUP：0x03) 信号 On 时 ALL -

2 位置控制模式下，位置误差大于 P2.029 的设定值时 PT / PR -

3 位置指令频率大于 P2.029 的设定值时 PT / PR 支援

4 伺服电机移动速度大于 P2.029 的设定值时 ALL -

5 增益切换 (DI.GAINUP：0x03) 信号 Off 时 ALL

6 位置控制模式下，位置误差小于 P2.029 的设定值时 PT / PR -

7 位置指令频率小于 P2.029 的设定值时 PT / PR 支援

8 伺服电机移动速度小于 P2.029 的设定值时 ALL -

ASDA-A3 调机

5-75

P2.027.Y：增益切换方式

0：增益倍率切换

1：积分器切换 (P 控制器切换成 PI 控制器)

PT / PR

Y = 0 Y = 1

切换前切换后切换前切换后

P2.000 x 100% P2.000 x P2.001 P2.000 x 100% P2.000 x P2.001

P2.004 x 100% P2.004 x P2.005 P2.004 x 100% P2.004 x 100%

P2.025 x 100% P2.025 x P2.107 P2.025 x 100% P2.025 x P2.107

P2.026 x 100% P2.026 x 100% P2.026 x 0% P2.026 x 100%

P2.049 x 100% P2.049 x P1.080 P2.049 x 100% P2.049 x P1.080

S / Sz

Y = 0 Y = 1

切换前切换后切换前切换后

P2.004 x 100% P2.004 x P2.005 P2.004 x 100% P2.004 x 100%

P2.025 x 100% P2.025 x P2.107 P2.025 x 100% P2.025 x P2.107

P2.026 x 100% P2.026 x 100% P2.026 x 0% P2.026 x 100%

P2.049 x 100% P2.049 x P1.080 P2.049 x 100% P2.049 x P1.080

当 P2.027.X = 0、1、2、4、5、6、8 时，不支持 P1.078 (增益切换延迟时间)，下图以

P2.027.X = 4 为例。

P2.027.X = 4

参照P2.027.Y

增益切换前栏位

-P2.029

参照P2.027.Y

增益切换后栏位

电机转速

P2.029

参照P2.027.Y

增益切换后栏位

参照P2.027.Y

增益切换前栏位

参照P2.027.Y

增益切换前栏位

调机 ASDA-A3

5-76

当 P2.027.X = 3 或 7 时，若有设定 P1.078 (增益切换延迟时间)，延迟时间内的增益参

数会依照下图所示。

P2.027.X = 3

P1.078

P2.027.Y = 1

P2.000 x P1.079

P2.004 x 100%

P2.006 x 0%

P2.026 x 0%

P2.049 x100%

P2.025 x 100%

P2.027.Y = 0

P2.000 x P1.079

P2.004 x P1.079

P2.006 x 100%

P2.026 x 100%

P2.049 x 100%

P2.025 x 100%

参照P2.027.Y

增益切换前栏位

P0.002 = 6

脉冲命令频率

参照P2.027.Y

增益切换后栏位

P2.029

参照P2.027.Y

增益切换前栏位

P2.027.X = 7

P1.078

P2.027.Y = 1

P2.000 x P1.079

P2.004 x 100%

P2.006 x 0%

P2.026 x 0%

P2.049 x100%

P2.025 x 100%

P2.027.Y = 0

P2.000 x P1.079

P2.004 x P1.079

P2.006 x 100%

P2.026 x 100%

P2.049 x 100%

P2.025 x 100%

参照P2.027.Y

增益切换参数增益切换前栏位

P0.002 = 6

脉冲命令频率

增益切换延迟时间

P2.029

参照P2.027.Y

增益切换后栏位

相关参数

详细内容请查阅手册第八章。

参数功能

P1.078 增益切换延迟时间

P2.027 增益切换条件及切换方式选择

P2.028 增益切换时间常数

P2.029 增益切换条件

6-1

控制机能

本章节介绍各个模式的控制架构，包含增益及滤波器的使用方法。其中位置模式接受外

部脉冲与内部寄存器命令；速度模式与扭矩模式除了驱动器内部寄存器所提供的命令，

亦接受外部的模拟量电压输入。除了单一控制模式，用户还可根据需求使用混合模式。

台

6.1 控制模式选择···················································································· 6-3

6.2 位置模式·························································································· 6-5

6.2.1 PT 模式位置命令 ········································································· 6-5

6.2.2 PR 模式位置命令········································································· 6-6

6.2.3 位置模式控制架构········································································ 6-7

6.2.4 位置 S 形平滑器 ·········································································· 6-8

6.2.5 电子齿轮比················································································· 6-9

6.2.6 低通滤波器··············································································· 6-10

6.2.7 位置模式(PR)时序图··································································· 6-10

6.2.8 位置回路增益调整······································································· 6-11

6.2.9 位置模式低频抑振······································································ 6-12

6.3 速度模式························································································ 6-13

6.3.1 速度命令的选择········································································· 6-13

6.3.2 速度模式控制架构······································································ 6-14

6.3.3 速度命令的平滑处理··································································· 6-15

6.3.4 模拟量速度命令比例器································································ 6-17

6.3.5 速度模式时序图········································································· 6-18

6.3.6 速度回路增益调整······································································ 6-19

6.3.7 共振抑制单元 6-21

6.4 扭矩模式························································································ 6-23

6.4.1 扭矩命令的选择········································································· 6-23

6.4.2 扭矩模式控制架构······································································ 6-24

6.4.3 扭矩命令的平滑处理··································································· 6-24

6.4.4 模拟量扭矩命令比例器································································ 6-25

6.4.5 扭矩模式时序图 6-26

6.5 混合模式 6-27

6.5.1 速度/位置混合模式····································································· 6-28

6.5.2 速度/扭矩混合模式····································································· 6-29

6.5.3 扭矩/位置混合模式····································································· 6-30

6.6 其他······························································································ 6-31

6.6.1 速度限制的使用········································································· 6-31

控制机能ASDA-A3

6-2

6.6.2 扭矩限制的使用········································································· 6-31

6.6.3 模拟量监控··············································································· 6-32

6.7 全闭环··························································································· 6-33

6.7.1 硬件配置·················································································· 6-34

6.7.2 控制架构·················································································· 6-35

6.7.3 全闭环设定步骤········································································· 6-37

6.7.4 全闭环参数设定········································································· 6-38

6.7.4.1 辅助编码器方向设定····························································· 6-38

6.7.4.2 辅助编码器分辨率设定·························································· 6-41

6.7.4.3 电子齿轮设定······································································ 6-43

6.7.4.4 主编码器与辅助编码器的回授位置误差保护范围设定 ··················· 6-44

6.7.4.5 全/半闭环位置检测器误差的低通滤波器设定 ······························ 6-45

6.7.4.6 全/半闭环切换时误差清除功能设定 ·········································· 6-46

6.7.4.7 自动清除主编码器与辅助编码器之间的回授位置误差量 ················ 6-48

6.7.4.8 设定全/半闭环切换 DI [0X0B] ················································· 6-49

6.7.4.9 原点复归 Z 相来源 ······························································· 6-50

6.7.4.10 检出器输出设定 ································································· 6-51

6.7.4.11 上位机全闭环回授来源设定 ·················································· 6-53

6.7.5 全闭环异警排除········································································· 6-54

ASDA-A3控制机能

6-3

6.1 控制模式选择

本驱动器提供位置、速度、扭矩三种基本控制模式与通讯模式。基本控制模式可使用单

一控制模式，即固定在一种控制模式，也可选择用混合模式来进行控制。下表列出所有

的控制模式与说明：

模式名称模式代号模式码说明

单一

模式

位置模式

(端子输入)

PT 00 驱动器接受位置命令，控制电机至目标位置。

位置命令由端子台输入，信号型态为脉冲。

位置模式

(内部寄存器)

PR 01

驱动器接受位置命令，控制电机至目标位置。

位置命令由内部寄存器提供(共 100 组)，可利用

DI 信号或通讯选择寄存器编号。

速度模式 S 02

驱动器接受速度命令，控制电机至目标转速。

速度命令可由内部寄存器提供(共 3 组)，或由外

部端子台输入模拟量电压(-10V ~ +10V)。命令

是根据 DI 信号来选择。

速度模式

(无模拟量输入)

Sz 04

驱动器接受速度命令，控制电机至目标转速。

速度命令仅可由内部寄存器提供(共 3 组)，无法

由外部端子台提供。命令是根据 DI 信号来选

择。

扭矩模式 T 03

驱动器接受扭矩命令，控制电机至目标扭矩。

扭矩命令可由内部寄存器提供(共 3 组)，或由外

部端子台输入模拟量电压(-10V ~ +10V)。命令

是根据 DI 信号来选择。

扭矩模式

(无模拟量输入)

Tz 05

驱动器接受扭矩命令，控制电机至目标扭矩。

扭矩命令仅可由内部寄存器提供(共 3 组)，无法

由外部端子台提供。命令是根据 DI 信号来选

择。

双重混合模式

S-PT 06 S 与 PT 可通过 DI 信号切换

T-PT 07 T 与 PT 可通过 DI 信号切换

S-PR 08 S 与 PR 可通过 DI 信号切换

T-PR 09 T 与 PR 可通过 DI 信号切换

S-T 0A S 与 T 可通过 DI 信号切换

PT-PR 0D PT 与 PR 可通过 DI 信号切换

通讯模式

CANopen 0B 台达 PLC DVP-15MC 专用的通讯模式

DMCNET DMCNET 模式

CANopen 0C CANopen 模式

EtherCAT EtherCAT 模式

多重混合模式

PT-PR-S 0E PT 与 PR 与 S 可通过 DI 信号切换

PT-PR-T 0F PT 与 PR 与 T 可通过 DI 信号切换

控制机能ASDA-A3

6-4

模式名称模式代号模式码说明

二次平台模式 - 1x

二次平台模式下，控制模式由用户于 EzASD 软

件内编撰之过程定义。用户可通过 EzASD 内的

\"MODE\"指令来切换模式，包含 IDLE、PATH、

PT、USER、SPD 及 TRQ 等模式。

切换模式的步骤如下：

1. 将驱动器切换到 Servo Off 状态(此步骤可藉由将 DI.SON 信号设为 Off 来完成)。

2. 依据上表，在参数 P1.001 输入相对应的数值以设定控制模式。

3. P1.001 设定完成后，将驱动器断电再重新送电即可。

接下来的内容将介绍各单一模式的运作方式，包括模式架构介绍、命令的提供方式与选

择、命令的处理以及增益的调整等等。

ASDA-A3控制机能

6-5

6.2 位置模式

驱动器可使用两种位置控制命令：外部脉冲(PT)及内部寄存器(PR)。在外部脉冲(PT)模

式下，驱动器可接收具有方向性(电机正反转)的命令脉冲输入，并可经由输入的脉冲来

控制电机的转动角度，且驱动器本身可接受高达 4 Mpps 的脉冲命令输入。

内部寄存器输入(PR)模式则是为了方便用户在无外部脉冲命令的情况下，轻松完成位置

控制。驱动器提供 100 组位置命令寄存器，而位置命令寄存器输入有两种应用方式，用

户在驱动器作动前，先设定所需的命令寄存器，第一种为规划 CN1 中 DI 之

POS0 ~ POS6 来进行切换；第二种则利用通讯方式来改变命令寄存器的内容值。

6.2.1 PT 模式位置命令

PT 位置命令是通过外部输入的脉冲，脉冲有三种型式可以选择，每种型式也有正 / 负

逻辑之分，可在参数 P1.000 中设定，详细内容请查阅手册第 8 章。

参数功能

P1.000 外部脉冲列输入型式设定

控制机能ASDA-A3

6-6

6.2.2 PR 模式位置命令

PR 位置命令来源是使用参数(P6.000，P6.001) ~ (P7.098，P7.099) 100 组内建位置命令

寄存器，配合 DI.POS0 ~ POS6(0x11、0x12、0x13、0x1A、0x1B、0x1C、0x1E)可以选

择 100 组中的一组来当成位置命令，再利用 DI.CTRG (0x08)脚位来触发要运行的路径，

如下表所示：

位置命令 POS6 POS5 POS4 POS3 POS2 POS1 POS0 CTRG 对应参数

原点复归 0 0 0 0 0 0 0 ↑ P6.000

P6.001

PR#01 0 0 0 0 0 0 1 ↑ P6.002

P6.003

~ ~

PR#50 0 1 1 0 0 1 0 ↑ P6.098

P6.099

PR#51 0 1 1 0 0 1 1 ↑ P7.000

P7.001

~ ~

PR#99 1 1 0 0 0 1 1 ↑ P7.098

P7.099

POS0 ~ POS6 的状态：0 代表接点开路(Open)，1 代表接点通路(Close)。

CTRG ：代表此信号被触发的瞬间。

绝对型与增量型位置寄存器应用广泛，相当于一个简易过程控制。用户只要利用上表即

可轻易完成周期性运转动作。举例而言，位置命令 PR#01 是 10 转，位置命令 PR#02 是

20 转，下达位置命令 PR#01，再下达位置命令 PR#02，其两者差异如下图：

绝对型

10转

20转

增量型

10转

20转

ASDA-A3控制机能

6-7

6.2.3 位置模式控制架构

基本控制架构如下图所示：

位置命令

位置控制单元速度环

位置命令处理

单元

电流环电机

为使控制效果更佳，先将脉冲信号送至位置命令处理单元处理，该架构如下图所示：

命令寄

存器

P6.000

P7.099

加减速

寄存器

P5.020

P5.035

延迟时间

寄存器

P5.040

P5.055

速度寄

存器

P5.060

P5.075

第一分子P1.044

第二分子P2.060

第三分子P2.061

第四分子P2.062

分母P1.045

S形平

滑器

P1.036

Moving filter

P1.068

低通滤波器

P1.008

低频抑振频率1

P1.025, P1.026

命令选择

P1.001

低频抑振频率2

P1.027, P1.028

计数器脉冲选择型式

P1.000

CN1

POS0 ~ 6

CTRG

外部

脉冲

命令

位置命令处理单元

GNUM0, GNUM1

脉冲禁止

图中上方路径是 PR 模式，下方路径是 PT 模式，用户可利用 P1.001 来选择位置控制的

模式。两种模式均可设定电子齿轮比，以便设定适合的定位分辨率，也可以利用 Moving

Filter 或低通滤波器将指令平滑化，兹说明如后。

脉冲指令禁止功能(INHP)

在 PT 控制模式中当 DI.INHP 为 On，伺服即停止接受外部脉冲命令，将电机维持在锁定

的状态。DI.INHP 仅可规划在 P2.017 (数字输入接脚 DI8 功能规划)。因此需将 P2.017

设定为 0x45 (DI.INHP)。

DI.INHP

On On Off

脉冲指令

控制机能ASDA-A3

6-8

6.2.4 位置 S 形平滑器

位置 S 形命令平滑器提供 PR 模式下做运动命令的平滑化处理。S 形命令平滑器所产生

的速度与加速度是连续的，而且加速度的急跳度也比较小，在机械结构的运转上会更加

平顺。当负载惯量增加，使电机在启动与停止期间所产生的摩擦力与惯性进而影响运转

的平顺度，用户可加大 S 形加减速平滑常数(P1.036)，并使用参数 P5.020 到 P5.035 的

加/减速时间设定来改善。当位置命令改由脉冲信号输入时，其速度及角加速度的输入已

经是连续的，故不需要使用 S 形命令平滑器。

速度

位置

额定速度

扭力

时间 (ms)

AC0 ~ 15

时间 (ms)

AC0 ~ 15

P1.036

2 P1.036

P1.036

位置命令的速度 S 形曲线与时间设定关系图 (位置命令递增)

速度

位置

额定速度

扭力

时间 (ms)

AC0 ~ 15 AC0 ~ 15

P1.036

位置命令的速度 S 形曲线与时间设定关系图 (位置命令递减)

ASDA-A3控制机能

6-9

6.2.5 电子齿轮比

电子齿轮比 (P1.044、P1.045) 提供用户简单易用的分辨率设定。驱动器的分辨率为

24-bit，也就是电机转一圈会有 16777216 个脉冲。不论是搭配 17-bit、20-bit 或 22-bit

分辨率的编码器，电子齿轮比都是依照驱动器的分辨率 24-bit 做设定。

当电子齿轮比等于 1 时，则电机编码器进入每一圈脉冲数为 16777216 pulse/rev，当电子

齿轮比等于 0.5，则命令端每二个脉冲所对应的电机转动脉冲为 1 个脉冲。通常大的电子

齿轮比会导致位置命令步阶化，这时可通过 S 形命令平滑器或低通滤波器将其平滑化来改

善。

例如：经过适当的电子齿轮比设定后，工件移动量为 1 μm/pulse，用户可知一个脉冲移

动 1 μm。

(1) 电机；(2) 导螺杆的螺距：3 mm (等于 3000 μm)；WL：工件：WT：载台

齿轮比每 1 pulse 命令对应对象移动的距离

未使用

电子齿轮

3000 μm

rev

16777216 pulse

rev

1 = 3000

16777216 (单位： μm

pulse )

使用电子

齿轮

16777216

3000

3000 μm

rev

16777216 pulse

rev

16777216

3000 =1 (单位： μm

pulse )

控制机能ASDA-A3

6-10

6.2.6 低通滤波器

目标位置

P1.008

相关参数：详细内容请查阅手册第 8 章

参数功能

P1.008 位置指令 - 平滑常数(低通平滑滤波)

6.2.7 位置模式(PR)时序图

PR 模式下，位置命令是根据 CN1 的 DI 信号，即 POS0 ~ POS6 与 CTRG 来选择。参

阅 6.2.2 节可知 DI 信号与所选择的命令寄存器的关系，其时序图范例如下。

PR#01 內部寄存器

(PR#00 ~ 99)

1 ms

On Off

Off

Off On

Off

响应时间可由P2.009设定

POS0

POS1

POS2

CTRG

SON

外部DI

Off

Cmd_OK

TPOS

MC_OK

內部DO

PR#02 PR#04

运动曲线

(速度)

注：Cmd_OK：PR 命令完成后为 On；TPOS：位置误差小于 P1.054 设定时为 On；MC_OK：Cmd_OK 与

TPOS 输出时为 On。

ASDA-A3控制机能

6-11

6.2.8 位置回路增益调整

位置回路增益调整可分为两种，自动与手动。

自动调整

通过自动调机功能，可让伺服自行完成增益调整。请详见手册第 5 章自动调机。

手动调整

位置回路的内回路包含速度回路，所以在设定位置控制单元前，用户必须先以手动

(P2.004 及 P2.006)操作方式完成速度控制单元的设定。接着再设定位置回路的比例增益

(P2.000)、前馈增益(P2.002)。参数说明如下:

比例与前馈增益相关说明：

 P2.000 位置控制比例增益 (KPP)：增加此增益会提高位置回路响应带宽。

 P2.002 位置控制前馈增益 (PFG)：增加此增益可降低相位落后误差。

设定时，建议位置回路带宽 (fp) 不要超过速度回路带宽 (fv):

计算公式：KPP = 2 × π× fp

范例：假设用户希望回路响应的带宽为 20 Hz，则 KPP 要调为 125 才合适

(2 × π × 20 Hz = 125)。

微分器

比例增益

P2.000

位置控制单元

增益切換

P2.027

速度命令

前馈增益

P2.002

前馈低通滤波器

P2.003

增益变动比率

P2.001

最大速度限制

P1.055

位置计数器编码器

+ +位置命令

控制机能ASDA-A3

6-12

位置控制比例增益 KPP (P2.000)过大时，位置开回路带宽提高会导致相位边界变小，此

时电机转子会来回转动震荡，KPP 必须要调小，直到电机转子不再震荡。当机构有外部

扭矩介入时，例如在载台上增加工件，过低的 KPP 可能会无法满足用户之降低位置动态

追踪误差的需求。此时，适度的加大位置控制前馈增益 PFG (P2.002)可有效降低位置动

态追踪误差。

实际位置曲线随着 KPP 增大，由(1)至(3)；(4)代表位置命令。

6.2.9 位置模式低频抑振

若系统刚性不足，在定位命令结束后，即使电机本身已经接近静止，机械传动端仍会持

续摆动，此时低频抑振功能可以用来减缓机械传动端摆动的现象，低频抑振范围为

1.0 Hz ~ 100.0 Hz。本功能提供自动设定与手动设定功能。详细功能设定请参考 5.7.4

节。

ASDA-A3控制机能

6-13

6.3 速度模式

驱动器可使用两种速度控制命令：模拟量输入及内部寄存器输入。模拟量命令输入可经

由外部电压来控制电机的转速。内部命令寄存器有两种应用方式：操作前，先将不同速

度命令值设于三个命令寄存器，接着可利用通讯方式或 CN1 中的 DI.SPD0 与 DI.SPD1

于三组速度之间进行切换。为了克服命令寄存器切换所产生的不连续，本装置也提供完

整 S 形曲线规划。

同时亦有手动模式与多种增益调整模式供选择。手动模式由用户设定所有参数，因此自

动或辅助功能都被关闭；增益调整模式提供负载惯量估测与带宽响应层级调整伺服带

宽，此时用户所设定的参数会被当作初始值。

6.3.1 速度命令的选择

速度命令的来源分成两类，一为外部输入的模拟量电压；另一为内部参数。选择的方式

是根据 CN1 的 DI 信号来决定，如下表所示：

速度命令编号

CN1 的 DI 信号

命令来源内容

SPD1 SPD0

S1 0 0 模式

S 外部模拟量命令 V_REF 与 GND 之间的

电压差

Sz 无速度命令为 0

S2 0 1

内部寄存器参数

P1.009

S3 1 0 P1.010

S4 1 1 P1.011

 SPD0 ~ SPD1 的状态：0 代表接点开路(Open)，1 代表接点通路(Close)。

 当 SPD0 = SPD1 = 0，如果模式是 Sz，则命令为 0。因此，若用户不需要使用模

拟量电压作为速度命令，可以采用 Sz 模式以避免模拟量电压零点飘移的问题。如

果模式是 S，则命令为 V_REF 与 GND 之间的模拟量电压差，输入电压范围是

-10V ~ +10V，电压所对应的转速可以通过参数 P1.040 做调整。

 当 SPD0、SPD1 其中任一不为 0 时，速度命令为内部参数。命令在 SPD0 ~ SPD1

改变后立刻生效，不需要 DI.CTRG 作为触发。

 转速值 = 设定值 x 单位(0.1 rpm)。

例：P1.009 = +30000，转速值 = +30000 x 0.1 rpm = +3000 rpm

本节讨论的速度命令除了可在速度模式(S 或 Sz)下当作速度命令，也可以在扭矩模式

(T 或 Tz)下当作速度限制的命令输入。

控制机能ASDA-A3

6-14

6.3.2 速度模式控制架构

基本控制架构如下图所示：

速度命令

速度控制单元

速度命令

处理单元

共振抑制单元扭矩限制器

速度估测器

电流环电机

其中，速度命令处理单元是根据 6.3.1 节的叙述来选择速度命令来源，包含比例器

(P1.040)设定模拟量电压所代表的命令大小，以及 S 形曲线做速度命令的平滑化。速度

控制单元则是管理驱动器的增益参数，实时运算供给电机的电流命令。共振抑制单元抑

制机械结构发生共振现象。

首先介绍速度命令处理单元之中的功能，架构图如下所示：

模拟量信号

命令选择

P1.001

寄存器

P1.009

~ P1.011

比例器

P1.040

S形平滑器

P1.036

动态均值滤波器

P1.059

低通滤波器

P1.006

A/D

CN1 SPD0与SPD1信号

上方路径为内部寄存器命令，下方路径为外部模拟量命令，是根据 SPD0 与 SPD1 的状

态以及 P1.001 (S 或 Sz) 来选择。通常为了对命令信号仍有较平顺的响应，此时会需要

用到命令平滑器 S 曲线及低通滤波器。

ASDA-A3控制机能

6-15

6.3.3 速度命令的平滑处理

S 形命令平滑器

速度 S 形平滑命令产生器在加速或减速过程中，均使用三段式加速度曲线规划。提供运

动命令的平滑化处理，使产生的加速度是连续的，避免因为输入命令的急遽变化，而产

生过大的急跳度(加速度的微分)，进而激发机械结构的振动与噪音。用户可以使用以下

参数调整：

 P1.034 S 形平滑曲线的加速常数: 调整加速过程速度改变的斜率。

 P.1035 S 形平滑曲线的减速常数: 调整减速过程速度改变的斜率。

 P1.036 S 形平滑曲线的加减速平滑常数: 来改善电机在启动与停止的稳定状态。

额定速度

速度

时间

(ms)

P1.034

扭力

时间

(ms)

加速减速

P1.035

P1.036

图 6.3.3.1 速度命令的速度 S 形曲线与时间设定关系图

控制机能ASDA-A3

6-16

模拟量型命令平滑器

ASDA-A3 系列提供模拟量型命令平滑器，主要提供模拟量输入信号过快变化时的缓冲处

理。

(rpm)

(1) 模拟量速度命令；(2) 电机转速

模拟量速度 S 曲线产生器提供模拟量输入命令平滑化的处理，其时间规划与一般速度 S

曲线产生器相同，且速度曲线与加速度曲线是连续的。上图即为模拟量型速度 S 曲线产

生器的示意图，在加速与减速的过程所参考的转速命令斜率是不同的，而且可以看出命

令追随的程度。图中显示较差的追随特性，用户可依据实际情况调整时间设定(P1.034、

P1.035、P1.036)，来改善此一现象。

速度命令端低通滤波器

速度命令端低通滤波器通常用来衰减掉不必要的高频响应或杂波，并兼具命令平滑效

果。

目标速度

P1.006

速度命令

相关参数：详细内容请查阅手册第八章

参数功能

P1.006 速度指令 - 加减速平滑常数(低通平滑滤波)

ASDA-A3控制机能

6-17

6.3.4 模拟量速度命令比例器

电机速度命令由 V_REF 和 GND 之间的模拟量电压差来控制，并配合内部参数

P1.040、P1.081 比例器来调整斜率及范围，参数 P1.082 可以更改 P1.040 与 P1.081 的

切换滤波时间。

6000 rpm

3000 rpm

6000 rpm

3000 rpm

输入模拟量电压(V)

5 10

-10 -5

P1.081 = 6000

P1.040 = 3000

速度命令

相关参数：详细内容请查阅手册第 8 章

参数功能

P1.040 模拟量速度指令最大转速 1

P1.081 模拟量速度指令最大转速 2

P1.082 P1.040 与 P1.081 切换时间常数

控制机能ASDA-A3

6-18

6.3.5 速度模式时序图

內部寄

存器

Off On

Off SPD0

SPD1

SON

外部

I/O

外部模拟量

电压或零

注：

1. Off 代表接点开路(Open)，On 代表接点通路(Close)。

2. 当模式是 Sz 时，速度命令 S1 = 0；当模式是 S 时，速度命令 S1 是外部输入的模拟量电压。

3. 当 Servo On 以后，即根据 SPD0 ~ SPD1 的状态来选择命令。

ASDA-A3控制机能

6-19

6.3.6 速度回路增益调整

接着介绍速度控制单元的功能，架构图如下：

速度控制单元

增益切换

P2.027

扭矩命令

+ +

低通滤波器

P2.049

扭矩常数倒数

1/KT 电流命令

速度估测器编码器

电机惯量

系统惯量J

(1+P1.037)*JM

变动率

P2.005

积分器

积分增益

P2.006

前馈增益

P2.007 微分器

负载惯量比

P1.037

增益切换

P2.027

比例增益

P2.004

速度控制单元之中有许多的增益 (Gain) 可以调整，而调整的方式有手动模式与五种增

益调整可供用户来选择。

增益调整模式

请详见手册第 5 章自动调机。

手动模式

当 P2.032 设定为 0 时，速度回路的比例增益(P2.004)、积分增益(P2.006)及前馈增益

(P2.007)，由用户自行设定，一般而言各参数的影响如下：

 P2.004 速度控制比例增益 (KVP)：增加此增益会提高速度回路响应带宽。

 P2.006 速度积分补偿 (KVI)：增加此增益会提高速度回路低频刚度，并降低稳态误

差。同时也牺牲相位边界值。过高的积分增益增加系统的不稳定性。

 P2.007 速度控制前馈增益 (KVF)：增加此增益可降低相位落后误差。

控制机能ASDA-A3

6-20

从学理的角度看，我们以控制理论中最直观的步阶响应来分析其特性，故以下范例使用

步阶响应，从时域来依序探讨比例增益(KVP)、积分增益(KVI)及前馈增益(KVF)对系统的

影响：

时域

KVP 值越大、带宽越大，上升时间

越短，但当带宽过大时，系统的相

位边界会越低，对于稳态追踪误差

并没有比 KVI 好；不过对于动态追

踪误差具有明显帮助。

KVI 值越大、低频增益越大，稳态

追踪误差越快变成 0，但系统的相

位边界会大幅降低。对于稳态追踪

误差，KVI 具有明显帮助；不过对

于动态追踪误差并没有明显帮助。

KVF 值越接近 1，前置补偿越完

整，动态追踪误差会变很小，但过

大的 KVF 会造成摆振。

ASDA-A3控制机能

6-21

6.3.7 共振抑制单元

机械结构发生共振现象时，其原因可能为驱动器控制系统刚度过大或响应带宽过快，将

这两项原因排除因素后可以获得改善。本机另外提供低通滤波器 (参数 P2.025) 及陷波

滤波器 Notch Filter (参数 P2.023、P2.024、P2.043 ~ P2.046、P2.095 ~ P2.103)，可

在不改变原来控制参数的情况下，达到抑制共振的效果。

相关参数：详细内容请查阅手册第 8 章

参数功能

P2.023 共振抑制 Notch filter 1 - 频率

P2.024 共振抑制 Notch filter 1 - 衰减率

P2.025 共振抑制低通滤波器

P2.043 共振抑制 Notch filter 2 - 频率

P2.044 共振抑制 Notch filter 2 - 衰减率

P2.045 共振抑制 Notch filter 3 - 频率

P2.046 共振抑制 Notch filter 3 - 衰减率

P2.095 共振抑制 Notch filter 1 - Q 值

P2.096 共振抑制 Notch filter 2 - Q 值

P2.097 共振抑制 Notch filter 3 - Q 值

P2.098 共振抑制 Notch filter 4 - 频率

P2.099 共振抑制 Notch filter 4 - 衰减率

P2.100 共振抑制 Notch filter 4 - Q 值

P2.101 共振抑制 Notch filter 5 - 频率

P2.102 共振抑制 Notch filter 5 - 衰减率

P2.103 共振抑制 Notch filter 5 - Q 值

微分器前馈增益

P2.007

PI控制器

P2.004、P2.006

低通滤波器

P2.025

第二组共振抑制

滤波器

P2.043、P2.044

第三组共振抑制

滤波器

P2.045、P2.046

自动共振抑制开关与灵敏度设定

P2.047、P2.048

电流控制器

PWM

电流感测

电机

编码器

速度估测器

共振抑制单元

第一组共振抑制

滤波器

P2.023、P2.024

第四组共振抑制

滤波器

P2.098、P2.099

第五组共振抑制

滤波器

P2.101、P2.102

控制机能ASDA-A3

6-22

伺服提供两种共振抑制的方式：陷波滤波器(Notch Filter)及低通滤波器。以下图示说明

其效果。

下图为具有共振的系统开回路增益。

 陷波滤波器(Notch Filter)

(1) 共振点；(2) 陷波滤波器；(3) 被抑制的共振点

 低通滤波器

(1) 共振点；(2) 衰减率(-3 dB)；

(3) 低通滤波器(低通滤波截止频率 = 1000 / P2.025 Hz)；

(4) 被抑制的共振点

从上述两种滤波器操作结果可以发现，当低通滤波器(P2.025)由 0 开始调大，带宽(BW)

会越来越小，虽然共振产生的问题解决了，但是系统响应带宽和相位边界也会随着降

低，使系统变得更不稳定。

如果可以知道共振频率，使用陷波滤波器能直接将共振量消除，且效果比低通滤波器佳。

陷波滤波器的频率设定范围为 50 ~ 5000 Hz，其衰减率在 0 ~ 40 dB 之间。若共振频率

会随时间或其他因素飘移，且会飘移太远的情况下，则建议用户利用低通滤波器来降低共

振强度。

ASDA-A3控制机能

6-23

6.4 扭矩模式

扭矩控制模式(T 或 Tz)适用于需要扭力控制的应用，例如印刷机或绕线机。驱动器可以使

用两种扭矩命令：模拟量输入及内部寄存器输入。模拟量命令输入可经由外界来的电压来

控制电机的扭矩；内部寄存器输入由内部参数的数据(P1.012 ~ P1.014)作为扭矩命令。

6.4.1 扭矩命令的选择

扭矩命令的来源分成两类，一为外部输入的模拟量电压，另一为内部参数。选择的方式

是根据 CN1 的 DI 信号来决定，如下表所示：

扭矩命令编号 CN1 的 DI 信号命令来源内容 TCM1 TCM0

T1 0 0 模

式

T 外部模拟量命令 T_REF 与 GND 之间的电压差

Tz 无扭矩命令为 0

T2 0 1

内部寄存器参数

P1.012

T3 1 0 P1.013

T4 1 1 P1.014

 TCM0 ~ TCM1 的状态：0 代表接点开路 (Open)，1 代表接点通路 (Close)。

 当 TCM0 = TCM1 = 0 时，如果模式是 Tz，则命令为 0。因此，若用户不需要使用

模拟量电压作为扭矩命令，可以采用 Tz 模式以避免模拟量电压零点漂移的问题。

如果模式是 T，则命令为 T_REF 及 GND 之间的模拟量电压差，输入电压范围是

-10V ~ +10V，电压所对应的扭矩可以通过参数 P1.041 做调整。

 当 TCM0 与 TCM1 其中任一不为 0 时，扭矩命令为内部参数，

命令在 TCM0 ~ TCM1 改变后会立刻生效，不需要 DI.CTRG 作为触发。

本节讨论的扭矩命令除了可在扭矩模式(T 或 Tz)下当作扭矩命令，也可以在速度 (S 或

Sz) 模式下当作扭矩限制的命令输入。

控制机能ASDA-A3

6-24

6.4.2 扭矩模式控制架构

基本控制架构如下图所示：

扭矩命令

电流感测器

扭矩命令

处理单元共振抑制单元电流控制单元电机

输出扭矩

其中，扭矩命令处理单元是根据 6.4.1 节来选择扭矩命令的来源，包含比例器(P1.041)设

定模拟量电压所代表的命令大小，以及处理扭矩命令的平滑化。电流控制单元管理驱动

器的增益参数，并负责实时运算供给电机的电流大小。

扭矩命令处理单元的架构图如下所示：

模拟量信号

命令选择

P1.001

寄存器

P1.012 ~ P1.014

比例器

P1.041

低通滤波器

P1.007

A/D

CN1 TCM0, TCM1信号

上方路径为内部寄存器命令，下方路径为外部模拟量命令，是根据 TCM0 及 TCM1 的状

态以及 P1.001 (T 或 Tz) 来选择。模拟量电压命令代表的扭矩大小可用比例器调整，并

采用低通滤波器以便对命令信号达到较平顺的响应。

6.4.3 扭矩命令的平滑处理

目标扭矩

P1.007

相关参数：详细内容请查阅手册第 8 章

参数功能

P1.007 扭矩指令 - 平滑常数(低通平滑滤波)

ASDA-A3控制机能

6-25

6.4.4 模拟量扭矩命令比例器

电机扭矩命令由 T_REF 和 GND 之间的模拟量电压差来控制，并配合内部参数 P1.041

比例器来调整扭矩斜率及范围。

范例如下图：

1. 若 P1.041 设定为 100，当外部输入电压 10V 时，扭矩命令即对应到 100%额定扭矩。

2. 若 P1.041 设定为 300，当外部输入电压 10V 时，扭矩命令即对应到 300%额定扭矩。

300%

100%

-300%

-100%

斜率由参数P1.041设定

输入模拟量电压(V) 5 10

-10 -5

扭矩命令

相关参数：详细内容请查阅手册第 8 章

参数功能

P1.041 模拟量扭矩指令最大输出

控制机能ASDA-A3

6-26

6.4.5 扭矩模式时序图

內部

寄存器

Off On

Off TCM0

TCM1

SON

外部I/O

外部模拟量

电压或零

注：

1. Off 代表接点开路(Open)，On 代表接点通路(Close)。

2. 当模式是 Tz 时，扭矩命令 T1 = 0；当模式是 T 时，扭矩命令 T1 是外部输入的模拟量电压。

3. 当 Servo On 以后，即根据 TCM0 ~ TCM1 的状态来选择命令。

ASDA-A3控制机能

6-27

6.5 混合模式

除了可使用单一控制模式来进行位置、速度和扭力的控制以外，本驱动器亦提供混合模

式可供运用。(请参考 6.1 节)。

模式名称模式代号模式码说明

双重混合模式

S-PT 06 S 与 PT 可通过 DI 信号 S-P 切换

T-PT 07 T 与 PT 可通过 DI 信号 T-P 切换

S-PR 08 S 与 PR 可通过 DI 信号 S-P 切换

T-PR 09 T 与 PR 可通过 DI 信号 T-P 切换

S-T 0A S 与 T 可通过 DI 信号 S-T 切换

PT-PR 0D PT 与 PR 可通过 DI 信号 PT-PR 切换

多重混合模式

PT-PR-S 0E PT 与 PR 与 S 可通过 DI 信号 S-P 与 PT-PR 切换

PT-PR-T 0F PT 与 PR 与 T 可通过 DI 信号 T-P 与 PT-PR 切换

本驱动器不提供 Sz 与 Tz 的混合模式。为了避免混合模式占用太多 DI 输入点，速度与

扭矩模式可利用外部模拟量电压信号作为命令，以减少 DI (SPD0、SPD1 或 TCM0、

TCM1)的使用，位置模式可以利用 PT 模式输入脉冲以减少 DI (POS0 ~ POS6)的使用。

欲参考 DI/DO 输出功能默认值定义表或需要自己更改 DI/DO 功能的相关设定说明时，请

参阅 3.4.1.1 节与 3.4.2.1 节的内容。

控制机能ASDA-A3

6-28

6.5.1 速度/位置混合模式

速度/位置混合模式包含 S-PT 与 S-PR，前者位置命令来自外部输入的脉冲，后者是内

部参数 (P6.000 ~ P7.099) 的资料。速度命令的来源可以是外部模拟量电压或是内部参

数(P1.009 ~ P1.011)的数据。速度/位置模式的切换是由 DI.S-P (0x18) 信号控制，而位

置模式则要再通过 DI.PT-PR (0x2B) 来选择 PT 或 PR。以下时序图将以 S-PR 模式来做

说明，位置与速度命令皆以 DI 信号来切换。

CTRG

S-P

POS0 ~ 6 有作用 POS0 ~ 6 无作用

SPD0 ~ 1 有作用 SPD0 ~ 1 无作用 SPD0 ~ 1 有作用

速度模式位置模式速度模式

POS0 ~ 6 无作用

Off On Off

图 6.5.1.1 速度/位置混合控制模式

在速度模式时(DI.S-P 为 Off)，速度命令由 DI.SPD0、DI.SPD1 来选择，此时 DI.CTRG

无作用。当切换成位置模式之后(DI.S-P 为 On)，由于位置命令没有定义 (需等待

DI.CTRG 的正缘)，因此电机停止 (为上图中的△)。每当 DI.CTRG 的正缘触发，将依据

DI.POS0 ~ DI.POS6 来选择位置命令，电机立刻往该位置移动。当 DI.S-P 为 Off，则立

刻回到速度模式。各模式下 DI 信号与所选择的命令关系，请参考单一模式的章节介绍。

ASDA-A3控制机能

6-29

6.5.2 速度/扭矩混合模式

速度/扭矩混合模式仅包含 S-T 模式，速度命令的来源可以是外部模拟量电压或内部参数

(P1.009 ~ P1.011)的数据，用户也可用 DI.SPD0 ~ DI.SPD1 来切换 P1.009 ~ P1.011。

同样地，扭矩命令可来自外部模拟量电压，也可以是内部参数(P1.012 ~ P1.014)的数

据，利用 DI.TCM0 ~ DI.TCM1 来选择。以下时序图说明 S-T 模式，速度/扭矩模式的切

换是由 DI.S-T (0x19)信号控制。

S-T

TCM0 ~ 1 有作用 TCM0 ~ 1有作用

扭矩模式速度模式扭矩模式

TCM0 ~ 1无作用

SPD0 ~ 1无作用 SPD0 ~ 1 有作用 SPD0 ~ 1无作用

On Off On

图 6.5.2.1 速度/扭矩混合控制模式

在扭矩模式时(DI.S-T 为 On)，扭矩命令由 DI.TCM0、DI.TCM1 来选择。当切换成速度

模式之后(DI.S-T 为 Off)，速度命令由 DI.SPD0、DI.SPD1 来选择，电机立刻追随命令转

速旋转，当 DI.S-T 为 On，则立刻回到扭矩模式。各模式下 DI 信号与所选择的命令关

系，请参考单一模式的章节介绍。

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