现在数控机床装备的数控体系首要有日本FANUC和德国SIEMENS体系,怎么进步伺服驱动体系的动态特性,这也是修理及调试人员有必要要做的一项很重要的作业。
伺服驱动优化的意图便是让机电体系的匹配到达最佳,以取得最优的稳定性和动态功用。在数控机床中,机电体系的不匹配一般会引起机床轰动、加工零件外表过切、外表质量不良等问题。尤其在磨具加工中,对伺服驱动的优化是有必要的。
数控体系伺服驱动包含3个反响回路,即方位回路、速度回路以及电流回路,其组成的框图如图1所示。最内环回路反响速度最快,中心环节反响速度有必要高于最外环,假如没有恪守此准则,将会形成轰动或反响不良。

图1 伺服体系操控回路
伺服优化的一般准则是方位操控回路不能高于速度操控回路的反响,因而,若要添加方位回路增益,有必要先添加快度回路的增益。假如只是添加方位回路增益,机床很简单发生振荡,形成速度指令及定位时刻添加,而非削减。在做伺服优化时有必要知道机床的机械功用,因为体系优化是建立在机械安装功用之上的,即不只要保证伺服驱动的反响,并且也有必要保证机械体系具有高刚性。
以日本FANUC 0iC体系为例,详细解说伺服驱动优化进程。首要进程在伺服调整画面进行优化调整,画面如图2所示。

图2 FANUC伺服调整画面
首先将功用位参数P2003的位3 设定1,回路增益参数P1825设定为3000,,速度增益参数P2021从200添加,每加100后,用JOG移动坐标,看是否轰动,或看伺服波形(TCMD)是否滑润。
注:速度增益=[负载惯量比(参数P2021)+256]/256 *100。负载惯量比表明电机的惯量和负载的惯量比,直接和详细的机床相关,一定要调整。
伺服波形显现:把参数P3112#0改为1(调整完后,一定要还原为0),关机再开机。采样时刻设定5000,假如调整X轴,设定数据为51,查看实践速度。

图3伺服波形设置画面
假如在起动时,波形不光滑(如图4所示),则表明伺服增益不行,需求再进步。假如在中心的直线上有动摇,则或许因为高增益引起的轰动,这可经过设定参数2066=-10(添加伺服电流环250um)来改动。

图4 伺服波形显现画面
1)N脉冲按捺:当在调整时,因为进步了速度增益,而引起了机床在中止时也呈现了小规模的轰动(低频),从伺服调整画面的方位差错可看到,在没有给指令(中止时),差错在0左右改变。运用单脉冲按捺功用能够将此轰动消除,按以下过程调整:
a) 参数2003#4=1,假如轰动在0-1规模改变,设定此参数即可。
b) 参数2099设置为400
4) 有关250um加快反响的阐明:
电机与机床弹性衔接,负载惯量比电机的惯量要大,在调整负载惯量比时分(大于512),会发生50-150HZ的振荡,此刻,不要减小负载惯量比的值,可设定此参数进行改进。
此功用把加快度反响增益乘以电机速度反响信号的微分值,经过补偿转矩指令Tcmd,来到达按捺速度环的轰动。
5)速度回路和方位回路的高增益,能够改进伺服体系的响应和刚性。因而能够减小机床的加工形状差错,进步定位速度。因为这一作用,使得伺服调整简化。HRV2操控能够改进整个体系的伺服功用。伺服用HRV2调整后,能够用HRV3改进高速电流操控,因而可进行高精度的机械加工。表1-1是规范HRV2高精度伺服设定操控设定参数。
表:1 HRV2高精度伺服操控设定参数
参数号码
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设定值
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含义
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设置阐明
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2004
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0X000011
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HRV2 操控有用
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这三个参数经过电机参数初始化主动设定,进行电机参数初始化时挑选的电机代码号为电机代码表中括号内的电机代码即可完成HRV2操控。
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2040
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规范设定值
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电流环路积分增益
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2041
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规范设定值
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电流环路份额增益
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2003#3
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1
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PI操控有用
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2017#7
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1
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速度环份额项高速处理功用
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如机床有轰动可将该参数设为0。
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2006#4
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1
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速度反响读入1ms有用
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2016#3
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1
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中止时份额增益可变功用有用
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2119
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2(1um检测)
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