技术说明资料 伺服调整参数的说明

技术说明资料伺服调整参数的说明

JRAT: 负荷惯性比,

请设定为以下的算出值JRAT1= 马达轴换算的负荷惯量( JL) ×100% 伺服马达的惯量(JM)

KVP: 速度环比例增益

此值设定得越高则应答性越好. 将它设定在装置的机械系统不振动,不共振的程度. 若JRAT已正确设定,KVP设定的值就成为速度环的应答带

TVI: 速度环积分时间常数

因为此积分时间常数是对伺服系统延迟的要素,积分时间常数设定大时,应答性变差,定位时间延长.相反,此积分时间常数过小时,伺服系统变得不稳定,装置的机械系统振动或共振. 请将积分时间常数设定到装置的机械系统不振动或共振的程度. 伺服系统稳定的TVI目标值应确保在速度环应答带的1/4以下TVI【ms】=1/ (KVP【Hz】/ 4 ×2π)为可以设定的最小目标值

KP: 位置环比例增益

位置环增益增加时,应答性提高,稳定时间减短. 但是,在装置的机械系统的刚性较低时,机械将发生振动及共振. 想把位置环增益设定高时,应充分考虑装置的机械系统的刚性,提高系统的固有振动数, 伺服系统稳定的KP(Hz)目标值应确保在速度环应答带的1/4以下KP【1/s】=KVP/ 4×2π为可以设定的最大目标值

TCFIL: 转矩指令滤波器

通过对速度环内转矩指令的1次低通滤波器的剪切频率的设定,可以有抑制共振,振动,异音的效果. 因为此转矩指令滤波器是对伺服系统延迟的要素,设定过大时应答性将恶化

VCFIL: 速度指令滤波器

通过对速度环内速度指令的1次低通滤波器的剪切频率的设定,可以有抑制振动的效果. 在速度控制式或位置控制式全闭环控制时设定有效果. 因为此速度指令滤波器是对伺服系统延迟的要素,设定过大时应答性将恶化

PCFIL: 位置指令滤波器

通过对位置环内位置指令的1次低通滤波器的剪切频率的设定,可以有抑制共振,振动,异音的效果. 因为此位置指令滤波器是对伺服系统延迟的要素,设定过大时应答性将恶化

FFGN: 前馈增益

减小位置偏差,位置环的应答加快. 希望将稳定时间提早时有效,但在位置环比例增益已设定较大时的装置上无效. 在观测定位结束信号.速度监测的同时进行设定,使定位结束信号不被分割,速度监测信号不发生超时.

FFFIL: 前馈滤波器

可设定前馈时的1次低通滤波器的剪切频率. 发生了定位结束信号被分割及速度监测时产生超时的情况下,通过此设定可以进行抑制

TCNFILA/B: 转矩指令陷波滤波器

对装置的机械系统的共振频率设置转矩指令陷波滤波器后,可以抑制装置机械系统的共振,异音. 通过对TCNFILA TCNFILBA 的并用,可以形成2段陷波滤波器. 利用自动调整陷波滤波器功能,TCNFILA 可以被自动设定

大部分交流伺服系统位置环均采用比例调节器,因为积分调节虽然可以减小系统的静差,但是会产生位置超调,在需要高跟随性能的系统中,可以增加位置前馈增益参数。速度环和电流环采用比例积分调节器。下面对影响数控机床性能的交流伺服主要参数及意义说明如下:

速度比例增益参数

主要是设定速度环调节器的比例增益,增益越高,刚度越大,参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定,一般情况下,负载惯量越大,设定值越大。

速度积分频率参数(速度积分频率为速度积分时间的倒数)

主要是设定

速度环调节器的积分频率,积分频率越大,刚度越大,参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定,一般情况下,负载惯量越大,设定值越小。

速度检测低通滤波器参数,主要是设定速度检测低通滤波器特性,数值越小,截止频率越低,电机产生的噪音越小,如果负载惯量很大,可以适当减小设定值。数值太小,造成响应变慢,可能会引起振荡。

位置比例增益参数,主要是设定位置环调节器的比例增益,设置值越大,增益越高,刚度越大,相同频率指令脉冲条件下,位置滞后量越小,但数值太大可能会引起振荡或超调。

电流积分频率参数,主要是设定电流环调节器的积分频率,积分频率越大,积分速度越快,电流跟踪误差越小,但积分时间太大,会产生噪声或振荡,该参数仅与伺服驱动器和电机有关,与负载无关,一般情况下,电机的电磁时间常数越大,积分频率越小,在系统不产生振荡的条件下,该参数尽量设定的较大。

电流比例增益参数,主要是设定电流环调节器的比例增益,增益越高,电流跟踪误差越小,但增益太高,会产生噪声或振荡,该参数仅于伺服驱动器和电机有关,与负载无关,在系统不产生振荡的条件下,该参数尽量设定的较大。

电流或转矩指令低通滤波器截止频率参数,该参数主要是设定电流或转矩指令低通滤波器截止频率,用来限制电流或转矩指令频带,避免电流或转矩冲击和振荡,使电流、转矩响应平稳。

调节改变交流伺服参数,伺服系统的特性发生改变,比例环节参数的作用即成比例的反映控制系统的偏差信号,当偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,以减少偏差;积分环节作用主要用于消除静差,提高系统的无差度;滤波器的作用主要限制反馈指令的频带,避免外部干扰冲击和震荡,控制系统响应平稳。

在数控机床系统中,交流伺服较高的速度、电流增益可以带

来高的伺服系统响应和刚度,因此可以减小机床的加工形状误

差,提高定位速度。因此做为一般的调整规则,在整个机床允许

的情况下,速度电流增益以及积分时间常数尽量调高,以减少系

统的静差,提高系统的刚度。