大部分交流伺服系統位置環均采用比例調節器,因為積分調節雖然可以減小系統的靜差,但是會產生位置超調,在需要高跟隨性能的系統中,可以增加位置前饋增益參數。速度環和電流環采用比例積分調節器。下面對影響數控機床性能的交流伺服主要參數及意義說明如下: 主要是設定速度環調節器的比例增益,增益越高,剛度越大,參數數值根據具體的伺服驅動系統型號和負載情況確定,一般情況下,負載慣量越大,設定值越大。 速度積分頻率參數(速度積分頻率為速度積分時間的倒數) 主要是設定 速度環調節器的積分頻率,積分頻率越大,剛度越大,參數數值根據具體的伺服驅動系統型號和負載情況確定,一般情況下,負載慣量越大,設定值越小。 速度檢測低通濾波器參數,主要是設定速度檢測低通濾波器特性,數值越小,截止頻率越低,電機產生的噪音越小,如果負載慣量很大,可以適當減小設定值。數值太小,造成響應變慢,可能會引起振蕩。 位置比例增益參數,主要是設定位置環調節器的比例增益,設置值越大,增益越高,剛度越大,相同頻率指令脈沖條件下,位置滯后量越小,但數值太大可能會引起振蕩或超調。 電流積分頻率參數,主要是設定電流環調節器的積分頻率,積分頻率越大,積分速度越快,電流跟蹤誤差越小,但積分時間太大,會產生噪聲或振蕩,該參數僅與伺服驅動器和電機有關,與負載無關,一般情況下,電機的電磁時間常數越大,積分頻率越小,在系統不產生振蕩的條件下,該參數盡量設定的較大。 電流比例增益參數,主要是設定電流環調節器的比例增益,增益越高,電流跟蹤誤差越小,但增益太高,會產生噪聲或振蕩,該參數僅于伺服驅動器和電機有關,與負載無關,在系統不產生振蕩的條件下,該參數盡量設定的較大。 電流或轉矩指令低通濾波器截止頻率參數,該參數主要是設定電流或轉矩指令低通濾波器截止頻率,用來限制電流或轉矩指令頻帶,避免電流或轉矩沖擊和振蕩,使電流、轉矩響應平穩。 調節改變交流伺服參數,伺服系統的特性發生改變,比例環節參數的作用即成比例的反映控制系統的偏差信號,當偏差一旦產生,控制器立即產生控制作用,以減少偏差;積分環節作用主要用于消除靜差,提高系統的無差度;濾波器的作用主要限制反饋指令的頻帶,避免外部干擾沖擊和震蕩,控制系統響應平穩。 在數控機床系統中,交流伺服較高的速度、電流增益可以帶來高的伺服系統響應和剛度,因此可以減小機床的加工形狀誤 差,提高定位速度。因此做為一般的調整規則,在整個機床允許的情況下,速度電流增益以及積分時間常數盡量調高,以減少系統的靜差,提高系統的剛度。 |
