Özet: Servo sistemi sahaya takmak fiziksel olarak 20 dakikadır; devreye alıp titremesiz, hızlı ve tekrarlanabilir çalıştırmak 2 saatten 2 güne uzayabilir. İyi planlanmış bir tuning stratejisi bu süreyi 5-15 dakikaya indirir. Bu rehber; Veichi SD700 serisi servo üzerinde otomatik (auto-tuning) ve manuel tuning yöntemlerinin nasıl çalıştığını, hangi senaryoda hangisinin doğru olduğunu, mekanik rezonansı notch filter ile nasıl kaldıracağınızı ve saha testinde hangi 3 grafiği okumanız gerektiğini açıklar.
1. Önce Fizik — Servo Tuning Neden Zordur?
Servo sürücü bir kontrol sistemidir: pozisyon komutunu encoder geri beslemesiyle karşılaştırır, fark kadar motor akımını değiştirir. Bu süreç pozisyon → hız → akım olmak üzere üç iç içe kapalı döngüyle yönetilir:
POZISYON LOOPU -> HIZ LOOPU -> AKIM LOOPU -> MOTOR (Kp_pos) (Kp_vel,Ki) (Kp_cur,Ki)
Doğru ayar üç şeyin dengesini kurar: sertlik, yanıt hızı ve stabilite. Bu üçü birbiriyle çelişir; iyi tuning, uygulamaya uygun dengeyi bulmaktır.
2. Tuning'i Zorlaştıran 4 Fiziksel Etken
| Etken | Açıklama | Tuning etkisi |
|---|---|---|
| Yük inertia oranı | Motorun taşıdığı yük momenti / rotor momenti | 1:1 ideal; 10:1 üstü tuning zorlaşır |
| Mekanik elastiklik | Kayış, kavrama, vidalı mil esnemesi | Rezonans oluşturur; notch filter gerekir |
| Boşluk (backlash) | Dişli ve kavrama arasındaki boşluk | Ters dönüşte pozisyon hatası üretir |
| Sürtünme | Statik + viskoz sürtünme | Stick-slip davranışı, feed-forward ihtiyacı |
3. Yük Inertia Oranı — En Kritik Parametre
Veichi SD700 auto-tuning başarısı büyük ölçüde Pn103 inertia oranının doğruluğuna bağlıdır. Üç yöntem vardır:
3.1 Hesaplama
CAD veya formülle moment of inertia hesabı yapılır. En doğru ama en uzun yoldur.
3.2 Otomatik tahmin
Fn009 ile servo kısa ileri-geri hareket eder, encoder ve akım verisinden inertia tahmini yapar.
3.3 Deneme-yanılma
Pn103 = 100 ile başlayıp motor titriyorsa 200, 400, 800 diye artırılır. Rahat çalışan aralık bulunur.
| Uygulama | JL/JM aralığı | Öneri |
|---|---|---|
| Lineer top vida | 1-3 | 1:1'e yakın eşleşme |
| Kayış-kasnak | 3-10 | Bir boy üst motor |
| Döner pozisyonlayıcı | 5-30 | Redüktör ile inertia düşürme |
| Redüktörlü sistem | 0.1-1 | Tuning en kolay senaryo |
4. Auto-Tuning — Nasıl Çalışır, Ne Zaman Kullanılır?
Veichi SD700'de üç temel tuning katmanı vardır:
4.1 One-click tuning — Fn201
Kısa response ölçümü yapar ve uygun rigidity tablosunu yükler. Standart projelerin çoğunda yeterlidir.
4.2 Advanced auto-tuning — Fn202
Daha uzun hareket döngüsü ile inertia tahmini, rezonans tarama ve notch filter ayarı yapar. İnertia yüksekse tercih edilir.
4.3 Adaptive notch filter — Pn408
Sürücü çalışırken titreşimi izler ve rezonans frekansına göre filtreyi uyarlayabilir.
Asimetrik yük, çok yüksek inertia, büyük boşluk, çoklu rezonans ve hatalı test koşullarında manuel tuning gerekir.
5. Manuel Tuning — Parametre Parametre Ayar
SD700 için en kritik parametreler şunlardır:
| Parametre | Adı | Açıklama | Başlangıç |
|---|---|---|---|
Pn100 |
Velocity Loop Gain | Hız halkası orantısal kazanç | 40.0 |
Pn101 |
Velocity Integral Time | Hız halkası integral zamanı | 20.0 |
Pn102 |
Position Loop Gain | Pozisyon halkası kazancı | 40.0 |
Pn103 |
Inertia Ratio | Yük / motor inertia oranı | 100 |
Pn200 |
Rigidity | Sertlik seviyesi | 5 |
Pn408 |
Notch Filter | Rezonans frekansı | Auto |
Önerilen manuel tuning sırası
- Inertia oranını doğru girin
- Rigidity için orta değerle başlayın
- Kv değerini artırıp titreşim sınırından geri dönün
- Integral ile statik hatayı azaltın
- Pozisyon kazancını aşmaya göre ayarlayın
- Gerekirse notch filter kullanın
- Takip hatası için feed-forward ekleyin
Kulakla tuning: Temiz ve dengeli ses iyidir; ıslık veya uğultu rezonansa, vuruntu ise aşırı gain'e işaret eder.
6. Mekanik Rezonans ve Notch Filter
Mekanik yapıların çoğunda 50-500 Hz aralığında rezonans tepesi oluşur. Servo gain yükselince bu noktada uğuldama başlar.
Notch filter, tam bu frekansı bastırarak daha yüksek gain kullanılmasını sağlar ve yerleşme süresini düşürür.
Fn206ile titreşim analizi çalıştırın- Tepe frekansını not edin
Pn408içine bu frekansı girinPn409ile bant genişliğini ayarlayın- Ardından gain'i tekrar yükseltin
