求教松下 A6 伺服参数极限平衡问题： A6 伺服带高精度滚珠丝杠。为了提高定位响应，我手动把位置环增益（Pr1.00）和速度环增益（Pr1.01）调得比较硬。 电机快速定位到指定位置后，停在那里非顶热

明扬工控技术客服2026-08-26 22:19:05

亲，这个现象其实很典型，而且它最容易误导人的地方就是：

“停着非常安静”不等于“伺服增益很稳定”。

这台 A6 更像是已经被 Pr1.00 / Pr1.01 调到了闭环稳定裕度的边缘。没有外界扰动时，误差几乎为零，所以看起来异常安静；你轻轻推一下，相当于给整个闭环系统打了一个“脉冲”，隐藏的机械共振和相位裕度不足马上被激发出来。

Panasonic 官方对这两个参数的说明其实已经直接给出了警告：Pr1.00 是第一位置环增益，增益越高定位响应越快，但过高会引起振荡；Pr1.01 是第一速度环增益，为提高整个伺服系统响应需要提高它，但过高同样会导致振荡。官方还特别提醒，Pr1.01 的正确意义建立在 Pr0.04 惯量比设置正确的前提下。

一、为什么没人碰时能“一直安静”？

定位完成以后大概是：

位置指令 ≈ 实际位置
        ↓
位置误差 ≈ 0
        ↓
位置环输出很小
        ↓
速度指令 ≈ 0
        ↓
速度误差 ≈ 0

这时候即使：

Pr1.00 很高
Pr1.01 很高

控制器也没有多少误差可以放大。

而且滚珠丝杠系统还有：

导轨摩擦
轴承预紧
丝杠阻尼
联轴器阻尼

这些东西在完全静止的时候都在帮助系统待在那个平衡点。

所以你看到：

Servo ON 很硬、非常安静、位置一点不漂。

这其实只是说明：

当前没有足够大的扰动把问题激发出来。

并不能证明系统具有足够的稳定裕度。

二、你用手轻轻一推，相当于给闭环做了一次“扰动测试”

假设本来位置是：

100.000 mm

你推到：

100.003 mm

只有几微米的位置误差。

正常调谐：

微小位置误差
↓
产生适量速度修正
↓
产生适量转矩
↓
轴回到目标
↓
振动衰减

可现在 Pr1.00、Pr1.01 都调得非常硬：

微小位置误差
        ↓
高 Pr1.00
        ↓
产生很大的速度修正指令
        ↓
高 Pr1.01
        ↓
产生很强的转矩修正

电机不是：

“轻轻把它拉回来。”

而是：

猛地往回拽。

问题就是从这里开始的。

三、滚珠丝杠绝对不是“无限刚性”的

真正机械结构不是：

电机 ───────── 工作台

而更接近：

电机转子
   ↓
联轴器
   ↓
丝杠扭转弹性
   ↓
丝杠螺母
   ↓
工作台
   ↓
导轨/机架

每一部分都有：

质量 / 惯量
+
弹性
+
阻尼

所以这套机械一定存在一个甚至多个机械固有频率。

Panasonic A6 本身之所以提供多级 Notch Filter、适应滤波和 damping 功能，就是因为机械共振本身就是伺服增益提高时的重要限制因素；A6 最新产品资料也明确把自适应 Notch 和自动增益调整作为抑制机械振动的重要功能。

于是你一推：

外力
↓
机械发生一次弹性变形
↓
丝杠/联轴器/负载开始回弹

如果增益合适：

振一下
↓
再小一点
↓
再小一点
↓
消失

但是增益已经逼近稳定边界时可能变成：

第一次振动
↓
伺服猛烈纠偏
↓
机械弹性回弹
↓
由于控制延迟和机械相位滞后
纠偏转矩来的时机已经不对
↓
反而给共振继续“加能量”
↓
下一次振得更大

形成：

小振动
  ↓
大一点
  ↓
更大
  ↓
自激振荡

这就是你听见那种突然出现的：

“嗡——————”

四、这其实是典型的“稳定裕度不够”

可以把它想成推秋千。

正确调谐：

秋千往前的时候，控制器应该适时“刹”。

但如果闭环相位已经接近危险区域：

控制器本来想刹车，结果因为机械弹性 + 计算延迟 + 滤波延迟，实际转矩落到秋千运动的另一个相位上。

于是变成：

每摆一次，伺服还帮它推一下。

所以原来一个很小的外力扰动：

手推一下

最后竟然变成：

伺服自己维持高频振荡

现场就觉得：

“我就碰了一下，为什么电机像突然疯了一样？”

其实那一下只是点火器。

真正提供后续能量的是伺服闭环自己。

五、为什么会发出特别尖锐的高频啸叫？

因为此时不是工作台在大幅来回跑。

很可能是：

电机转子
+
联轴器
+
丝杠弹性

在很小角度范围内高速正反转。

转矩指令可能已经类似：

+Torque

   /\    /\    /\    /\    /\
__/  \__/  \__/  \__/  \__/  \__

                         time

-Torque

频率进入数百 Hz 甚至更高，人耳听起来就是：

连续尖锐的高频“嗡——”或者“啸叫”。

而机械工作台肉眼甚至可能几乎看不出来。

这也是很多伺服共振问题非常具有欺骗性的地方：

位移可能很小，但速度、电流和转矩可以非常剧烈。

六、为什么最后竟然报 Err26.0“过速度”？

这一点其实和现象高度吻合。

Panasonic 官方把 Err26.0 定义为 Over-speed protection；当实际速度超过 Pr5.13 Over-speed level setup 所规定的检测水平时，可以触发 Err26.0。

很多人会觉得：

“机器明明停着，怎么可能过速度？”

问题就在“高频振荡”。

位移很小不代表速度小。

如果电机转子在很小的角度范围：

正 → 反 → 正 → 反

高速来回振荡，那么编码器计算出来的瞬时速度可以非常高。

于是故障链就是：

轻微外力
↓
产生位置偏差
↓
高位置环增益猛烈纠偏
↓
高速度环增益进一步放大转矩
↓
激发丝杠/联轴器/负载机械模态
↓
闭环相位裕度不足
↓
反馈从“阻尼”变成“补能”
↓
高频自激振荡
↓
电机瞬时正反速度迅速增大
↓
实际速度越过 Pr5.13
↓
Err26.0

所以 Err26.0 不是莫名其妙。

反而证明：

驱动器确实检测到了异常的电机实际速度，而不仅仅是“听见了一点机械噪声”。

七、我会特别检查 Pr0.04，而不是只盯 Pr1.00 / Pr1.01

这个非常重要。

Pr0.04 是负载惯量比相关参数。

Panasonic 官方在 Pr1.01 的说明里直接强调：

当 Pr0.04 惯量比正确设置时，Pr1.01 的设置值才具有正确的速度环带宽意义。

所以如果真实机械：

负载惯量 / 电机惯量 = 很高

但 Pr0.04 估计得明显偏低，

低增益时可能：

勉强可以运行。

但你一旦把：

Pr1.00 ↑↑
Pr1.01 ↑↑

模型误差马上被放大。

最终就特别容易：

高响应
→
高频共振
→
自激

所以我现场会把：

Pr0.04
Pr1.00
Pr1.01
Pr1.02
Pr1.04

一起看。

不能只看前两个。

其中 Pr1.04 本身就是 torque command 部分的一阶滤波时间常数，Panasonic 官方明确说它可用于抑制机械畸变共振造成的振荡。

八、最危险的处理方式：把 Pr5.13 调高

现场有人可能会想：

“既然26.0是过速度，那我把过速度门限调高一点不就好了？”

这个思路一定不要走。

因为：

Err26.0

现在其实是最后一道保护。

真正的问题是：

闭环已经发生异常自激振荡

把 Pr5.13 提高只等于：

允许它振得更快以后才跳。

并没有增加系统稳定性。

反而可能把：

联轴器
丝杠
轴承
工作台
电机

推向更危险的机械状态。

九、现在也不要继续“拿手推一下试”

已经出现：

高频啸叫
+
Err26.0

以后，我不建议再用手或木棍给 Servo ON 的丝杠施扰动。

下一次如果自激不是停留在小振幅，而是进入更大的机械运动，会有夹伤和撞机风险。

正确方式应该用 PANATERM 监控。

Panasonic 官方 PANATERM 支持伺服波形监视和增益调试。

至少抓：

Motor Speed
Speed Command
Torque Command
Position Deviation

如果我的判断成立，你会很可能看到：

扰动以前
Motor Speed
─────────────────

Torque
─────────────────
受控小扰动以后
Torque

_/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\_

与此同时：

Motor Speed

_/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\_

而且不是快速衰减，而是：

幅度越来越大

最后：

Motor Speed > Pr5.13
↓
Err26.0

这条波形一抓出来，问题基本就坐实了。

十、正确调整不是“两个增益一起砍一半”

我会按这个顺序处理。

1. 保存当前参数

先保存当前 Pr 参数。

因为现在这套参数虽然不稳定，但能告诉你：

机械系统稳定边界已经在哪里附近。

2. 先退回一个明确稳定的增益区

降低 Pr1.00 / Pr1.01，让系统满足一个最基本标准：

受到小扰动
↓
振动迅速衰减

而不是：

受到小扰动
↓
持续振
甚至越振越大

稳定永远优先于“锁得硬”。

3. 核实 Pr0.04 惯量比

如果 Pr0.04 错得很大，先重新做惯量识别/自动调谐。

Panasonic 现在的 A6 调谐体系本来就会联动调整位置环、速度环、积分、转矩滤波等多项参数，而不是单独粗暴地把两个增益往上堆；官方最新增益表也显示，随着 stiffness 等级改变，Pr1.00、Pr1.01、积分时间常数和滤波参数是成套变化的。

4. 找真实机械共振峰

如果降低增益以后：

稳定了
但定位响应达不到要求

不要再单纯把 Pr1.00/Pr1.01 往上拧。

应该找：

滚珠丝杠扭转模态
联轴器共振
轴承座刚性
工作台结构模态

再针对性使用：

Adaptive Notch
Notch Filter
Torque Filter

这样才能在不牺牲稳定裕度的情况下把整体带宽继续往上推。A6 官方本身就提供多级 notch 与自适应调谐来做这件事。

十一、这类机器特别适合考虑增益切换

你的目标其实是：

高速定位的时候响应快。

并不意味着：

定位结束后 Servo Lock 也必须永远保持那套极限高增益。

更理想的逻辑是：

运动阶段
↓
较高动态增益
↓
接近目标
↓
快速整定
↓
进入稳定保持
↓
稍微降低保持增益

这样得到的是：

跑的时候快，停的时候稳。

而不是：

跑得快，停着也处于一碰就自激的临界状态。

这个故障最准确的定性

我会把它叫：

“MINAS A6 高增益下的扰动诱发机械共振 / 闭环自激失稳。”

整个链条就是：

Pr1.00 / Pr1.01 调得过高
        ↓
闭环稳定裕度下降
        ↓
无扰动静止时误差≈0
所以表面完全安静
        ↓
外力轻推
        ↓
产生很小位置误差
        ↓
高增益猛烈纠偏
        ↓
激发丝杠/联轴器机械模态
        ↓
相位裕度不足
        ↓
伺服纠偏开始给共振补能
        ↓
高频自激振荡
        ↓
尖锐啸叫
        ↓
瞬时实际速度异常升高
        ↓
超过 Pr5.13
        ↓
Err26.0

所以这个案例最值得记住的一句话是：

伺服“停着没有声音”不是稳定性测试；真正检验增益是否安全的是系统受到扰动以后，误差能不能迅速衰减。一个 Servo Lock 状态轻轻一碰就从绝对安静变成高频啸叫甚至 Err26.0，说明所谓的“锁得特别硬”实际上已经非常接近闭环失稳边界。

现场第一刀我会放在 Pr1.00 / Pr1.01 回退 + 核实 Pr0.04 + PANATERM 抓 Torque/Speed/Position Error 波形，而不是继续提高增益，也绝对不是去提高 Pr5.13。