机器人控制基础：无刷直流伺服驱动器位置环PI参数调整中可能遇到哪些问题及解决方法（干货总结）

在无刷直流伺服驱动器位置环 PI 参数调整过程中，由于比例（Kp）和积分（Ki）环节的相互影响，以及系统内环（电流环、速度环）性能的制约，容易出现动态响应差、超调震荡、稳态误差难以消除等问题。以下是常见问题、成因及针对性解决方法，结合实际调试场景说明：

一、动态响应问题：响应迟缓或滞后严重

现象

• 阶跃指令下，实际位置上升缓慢，达到指令值的时间过长（动态误差大）；
• 斜坡 / 曲线指令下，实际位置始终滞后于指令（如匀速转动时，跟随误差随速度增大而增加）。

成因

• 比例增益（Kp）过小：系统对位置误差的 “即时修正力度” 不足，响应速度受限；
• 积分增益（Ki）过大但 Kp 不足：积分环节虽能消除稳态误差，但无法提升动态响应，反而因相位滞后拖慢响应；
• 内环（速度环 / 电流环）带宽不足：速度环响应滞后，导致位置环的修正指令无法被快速执行。

解决方法

1. 优先增大比例增益（Kp）：在不引发超调或震荡的前提下，逐步提高 Kp（每次增加 10%-20%），直到动态响应明显加快（如阶跃上升时间缩短 50% 以上）。
2. 检查内环性能：若增大 Kp 后仍响应迟缓，需重新优化速度环 PI 参数（提高速度环带宽），确保速度环能快速跟踪位置环输出的速度指令。
3. 慎用积分环节：动态响应阶段，积分作用主要影响稳态，此时若 Ki 过大，可暂时减小 Ki（甚至设为 0），先聚焦 Kp