FANUC-高速高精度控制的调整步骤讲课讲稿

如何进行伺服调整 1
伺服指导 是支持伺服调整的一个强有力的工具. 伺服指导可以观测到伺服 系统的状态并能对伺服进行自动调整.
伺服 指导
PCMCIA LAN 卡
在伺服调整过程中, 增益调整和HRV 滤波器调整是最重要的. 通过提高伺服 系统的速度增益和位置增益能够高精度跟随位置指令和抑制伺服电机的干 扰. 调整指导 在伺服指导中自动进行增益调整.
Tuning - 8
伺服调整过程概述
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如何进行伺服调整 2
伺服调整使用一些代表性的图形形状. 这些图形形状的程序已登记到 伺服指导的 程序窗口 并通过程序窗口执行生成相应的程序.
(圆) 前馈 反向间隙加速
(方) 通过速度差实现进给率控制 速度增益
(带圆弧-拐角的方形) 通过改变加速度实现进给率控制
可以得到更高的速度环增益. • 电流环的高速响应是伺服系统总体执行性能提高的基础
速度环增益低
速度环增益高
Tuning - 12
伺服调整过程概述
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(*2),(*3) 消除机械共振滤波器调整 和速度环增益设定
• 一些机床在特定的频率有很强的机械共振. • 消除机械共振滤波器 的HRV滤波器除去振动有效. • 伺服指导的调整导航器功能用于调整 HRV 滤波器. • 也可以使用调整导航器功能设定更高的速度环增益全面提高伺服的执行性能.
前馈0%
前馈 100%
Tuning - 14
伺服调整过程概述
(*5) 位置增益调整
• 通过使用高速速度环响应可以设定高的位置增益. • 设定高的位置增益也可以用于减小误差. • 推荐设定值大于 50/sec, 只要能保证稳定性. • 考虑快速进给的稳定性决定位置增益的限制值.
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[ 调整导航器 ]
调整导航器按照一步一步的调整步骤提 示进行调整. 下列项目有效. - 自动调整 设定速度增益 - 自动调整 设定HRV 滤波器 - 支持设定 高速高精度控制功能.
Tuning - 13
伺服调整过程概述
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(*4) 前馈调整
• 通过 ‘提前预读前馈’, 伺服延迟被消除并且图形误差减小了 • 通常使用97% 到100% 的前馈系数
- 前馈调整 调整前馈将路径误差减小为0. 它是高速高精度机床必不可少的功能.
(CNC 进给率控制) - 通过加速度调整进给速度控制 - 通过速度差调整进给速度控制 - 通过加加速度调整进给速度控制 以上调整实现高速控制和指令路径的平滑控制
Tuning - 7
伺服调整过程概述
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高速高精度控制的调整步骤
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高速高精度控制需要的基本元素
• 车驱动的三个基本要素
驾驶员 的驾驶技巧
• 高速高精度机床加工的 • 三个基本要素
CNC 的进给率控制
加速器, 刹车,手动 响应速度
车的 悬挂
伺服
系统 响应
机械 刚性
实际路径
赛车
指令路径
指令路径
Tuning - 4
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高速高精度控制需要的元素
3. 机械刚性 为了获得高增益和加工出高精度的工件,
也 需要高的机械刚性
普通车
刚性好并 平稳的车
实际 路径
指令路径
满足以上所有 3 条对于实现机床高速高精度控制仅仅是具备 了有一个好的驱动
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拐角前 慢下来
拐角后 速度升起来
高速
曲线前 慢下来
曲线时 慢速
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高速高精度控制需要的元素
2. 伺服系统响应 -尽可能精确地跟随移动指令 - 尽可能抑制干扰扭矩 通过使用HRV2 或 HRV3 和 Hபைடு நூலகம்V 滤波器技术 实现较高的速度增益设定
实际路径
普通车
HRV 电流控制
HRV2,3 (*1)
Tuning - 11
伺服调整过程概述
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(*1) 设定 HRV 电流控制 (HRV2 或 HRV3)
• 通过选择 HRV2 标准电机参数电流环控制周期缩短到125 s (对于 ais, ai
和 bis 伺服电机,使用90B0系列伺服软件支持HRV2标准电机参数). • 对于HRV2的加强功能,通过提高电流环的高速响应,使用伺服 HRV3 控制
高精度 电流反馈
ai 伺服电机
Tuning - 10
伺服调整过程概述
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伺服控制
前馈 (*4)
实现高速高精度控制如下调整伺服功能
CNC发出 的指令
位置增益 (*5)
+ +
高速速度环
(*3)
消除 机械共振
滤波器 (*2)
伺服控制中的伺服调整项目
(*1) 设定 HRV 电流控制 (HRV2 或 HRV3) (*2,*3) 调整消除机械共振滤波器并设定速度环路增益 (*4) 前馈调整 (*5) 位置增益调整
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伺服调整过程概述
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关于伺服系统
伺服系统由伺服控制, 伺服放大器和伺服电机组成. 所有这些产品对 于提高伺服系统的执行性能是很重要的. 伺服调整提高了伺服控制的 执行性能.
伺服系统 伺服控制
位置控制
速度控制
HRV滤波 器
HRV 控制
伺服 放大器
高速响应和 高分辨率反馈
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伺服调整过程 概述
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伺服调整过程概述
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什么是伺服调整 ?
为了提高伺服系统的执行性能和CNC 进给率控制伺服调整是必要的. 伺服调整由下列项目组成. (伺服系统响应)
- 增益和 HRV 滤波器调整 这个调整提高了伺服控制总体的执行性能. 增益调整是最重要的项目.
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伺服调整过程概述
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举例
• 下列图形表示伺服调整后的结果. • 四象限凸起完全被抑制. • 路径变得更平滑.
驾车和机床高速高精度控制具有以上 ‘相似性’ .
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高速高精度控制需要的元素
1. CNC 进给速度控制 高速高精度开始不协调的因素 为了保证两者协调, 切线方向的速度仅在必要的点上需要 减小或者增加
- 依靠各个轴的速度差 - 依靠各个轴的加速度 - 依靠各个轴的加加速度