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2023/6/27 11:14:59美国AB伺服控制器的四种控制方式
数控机床中伺服驱动器控制按其结构可分成开环控制和闭环(半闭环)控制。如果详细分类,开环控制又可分为普通型和反馈补偿型,闭环(半闭环)控制也可分为普通型和反馈补偿型。[1]
折叠反馈补偿型开环控制
开环系统的精度较低,这是由于伺服驱动器的步距误差、起停误差、机械系统的误差都会直接影响到定位精度。应采用补偿型进行改进,这种系统且有开环与闭环两者的优点,即具有开环的稳定性和闭环的精确性。不会因为机床的谐振频率、爬行、失动等引起系统振荡。反馈补偿型开环控制不需要间隙补偿和螺距补偿。
折叠闭环控制
由于开环控制的精度不能很好地满足机床的要求,为了提高伺服驱动器的控制精度,最根本的办法是采用闭环控制方式。即不但有前身控制通道,而且有检测输出的反馈通道,指令信号与反馈信号比较后得到偏差信号,形成以偏差控制的闭环控制系统。
折叠半闭环控制
对于闭环控制系统,合理的设计可以得到可靠的稳定性和很高的精度,但是直接测量工作台的位置信号需要用如光栅、有磁尺或直线感应同步器等安装、维护要求较高的位置检测装置。通过对传动轴或丝杠角位移的测量,可间接地获得位置输出量的等效反馈信号。由于这部分传动引起的误差不能被闭环系统中不包含从旋转轴到工作台之间的传动链,因此这部分传动引起的误差不能被闭环系统自动补偿,所以称这种由等效反馈信号构成的闭环控制系统为半闭环伺服驱动器,这种控制方式称为半闭环控制方式。
折叠反馈补偿型的半闭环控制
这种伺服驱动器控制补偿原理与开环补偿系统相同,由旋转变压器和感应同步器组成的两套独立的测量系统均以鉴幅方式工作。该系统的缺点是成本高,要用两套检测系统,优点是比全闭环系统调整容易,稳定性好,适合用做高精度大型数控机床的进给驱动。
现代伺服驱动器均已微计算机化,大部分提供自动增益调整( autotuning)的功能,可应付多数负载状况。在参数调整时,可先使用自动参数调整功能,必要时再手动调整。
AB事实上,自动增益调整也有选项设置,一般将控制响应分为几个等级,如高响应、中响应、低响应,用户可依据实际需求进行设置。
位置比例增益
1、设定位置环调节器的比例增益;
2、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;
3、参数数值由具体的伺服系统型号和负载情况确定。
位置前馈增益
1、设定位置环的前馈增益;
2、设定值越大时,表示在任何频率的指令脉冲下,位置滞后量越小;
3、位置环的前馈增益大,控制系统的高速响应特性提高,但会使系统的位置不稳定,容易产生振荡;
4、不需要很高的响应特性时,本参数通常设为0表示范围:0~100%。
速度比例增益
1、设定速度调节器的比例增益;
2、设置值越大,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值情况确定。一般情况下,负载惯量越大,设定值越大;
3、在系统不产生振荡的条件下,尽量设定较大的值。
速度积分时间常数
1、设定速度调节器的积分时间常数;
2、设置值越小,积分速度越快。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;
3、在系统不产生振荡的条件下,尽量设定较小的值。
速度反馈滤波因子
1、设定速度反馈低通滤波器特性;
2、数值越大,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。数值太大,造成响应变慢,可能会引起振荡;
3、数值越小,截止频率越高,速度反馈响应越快。如果需要较高的速度响应,可以适当减小设定值。
最大输出转矩设置
1、设置伺服电机的内部转矩限制值;
2、设置值是额定转矩的百分比;
3、任何时候,这个限制都有效定位完成范围;
4、设定位置控制方式下定位完成脉冲范围;
5、本参数提供了位置控制方式下驱动器判断是否完成定位的依据,当位置偏差计数器内的剩余脉冲数小于或等于本参数设定值时,驱动器认为定位已完成,到位开关信号为 ON,否则为OFF;
6、在位置控制方式时,输出位置定位完成信号,加减速时间常数;
7、设置值是表示电机从0~2000r/min的加速时间或从2000~0r/min的减速时间;
8、加减速特性是线性的到达速度范围;
9、设置到达速度;
10、在非位置控制方式下,如果电机速度超过本设定值,则速度到达开关信号为ON,否则为OFF;
11、在位置控制方式下,不用此参数;
12、与旋转方向无关。