固高伺服調(diào)試軟件齒槽轉(zhuǎn)矩補償功能講解

固高伺服調(diào)試軟件

齒槽轉(zhuǎn)矩補償功能講解 >>>

在高端數(shù)控加工領域，高光機、雕銑機等設備普遍存在加工工件表面平整度不夠、振紋顯現(xiàn)、光潔度不達標等工藝缺陷，伺服電機推力波動是導致出現(xiàn)以上工藝缺陷的主要原因之一。電機推力波動通常是由電機齒槽轉(zhuǎn)矩引起設備運動速度不穩(wěn)定并呈現(xiàn)出周期性波動。固高科技伺服驅(qū)動器具備的智能齒槽轉(zhuǎn)矩補償功能，可以完美解決這些問題。此功能可以對齒槽轉(zhuǎn)矩引起的電流波動進行實時補償，降低設備速度波動和跟隨誤差，常用于大慣量伺服電機、有鐵芯直線電機等場景。齒槽轉(zhuǎn)矩補償功能讓伺服系統(tǒng)在不增強系統(tǒng)剛性的前提下，有效減少系統(tǒng)跟隨誤差，在不改變系統(tǒng)穩(wěn)定裕度的同時，最大限度地減小振動和噪聲的影響。

01、打開 Driverstudio 調(diào)試軟件

打開Driverstudio調(diào)試軟件，在非線性補償頁面點擊齒槽力補償工具。（注：該界面第一次識別結(jié)束需要啟用齒槽轉(zhuǎn)矩補償→保存→復位。）

02、設置齒槽力補償工具參數(shù)

? 速度：20mm/s，此為極距/s或轉(zhuǎn)/s，使用直線電機極距為20mm時，速度為20mm/s；使用旋轉(zhuǎn)電機時速度為60rpm，此數(shù)值大多數(shù)情況下無需修改。

? 行程：圖中電機行程默認為10圈/7個極距，為了保證數(shù)據(jù)計算準確，最好滿足10圈/7個極距。

? 速度環(huán)增益、速度環(huán)積分：打開齒槽力補償工具之后可以看到速度環(huán)增益與速度環(huán)積分默認為10Hz和120ms。過強的速度環(huán)增益和速度環(huán)積分會抑制齒槽轉(zhuǎn)矩帶來的速度波動和跟隨誤差，掩蓋電機齒槽力特性，所以需要減弱速度環(huán)增益和速度環(huán)積分。若此時仍無法計算成功，則可以繼續(xù)嘗試減弱速度環(huán)增益和速度環(huán)積分。

? 上限頻率、下限頻率：齒槽轉(zhuǎn)矩波動對應頻率的上下限值，超過“上限頻率、下限頻率”的頻率不會出現(xiàn)在計算結(jié)果內(nèi)。上限頻率和下限頻率默認數(shù)值為40Hz和2Hz，此項數(shù)值大多數(shù)情況下不建議修改。

? 速度閾值：用于判斷電機是否達到勻速段，先進行使能→運動，然后觀察速度波動范圍，再根據(jù)速度波動范圍調(diào)整速度閾值，最后觀察速度波動處于速度閾值范圍內(nèi)即達到勻速段。

03、電機運行

先點擊使能開關按鈕，然后點擊開始運動按鈕，電機會按照設定好的速度與行程進行一段往復運動，完成一段往復運動后，運動會自動停止，此時點擊計算按鈕，即可自動生成齒槽力計算結(jié)果。

計算結(jié)束后，點擊保存即可，然后觀察計算結(jié)果可以看到圖1補償結(jié)果無效，圖2補償結(jié)果有效。

圖1 補償結(jié)果無效

圖2 補償結(jié)果有效

04、補償效果對比

下圖中Vel（測量速度）曲線代表電機運行速度，Perr（位置控制偏差）曲線代表位置偏差。

如圖4可見，啟用齒槽轉(zhuǎn)矩補償功能后，伺服系統(tǒng)勻速段Perr曲線波動有顯著改善。

圖3 未開啟齒槽力補償效果

圖4 開啟齒槽力補償效果

05、特別說明

在關閉齒槽力補償工具時，如果伺服處于上使能狀態(tài)，系統(tǒng)會保持工具內(nèi)使用的PI參數(shù)。如果想把PI參數(shù)恢復成使用補償工具之前的狀態(tài)，需要先下使能再關閉齒槽力補償工具。

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