固高伺服調(diào)試軟件

齒槽轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能講解 >>>

在高端數(shù)控加工領(lǐng)域，高光機(jī)、雕銑機(jī)等設(shè)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(dá)標(biāo)等工藝缺陷，伺服電機(jī)推力波動是導(dǎo)致出現(xiàn)以上工藝缺陷的主要原因之一。電機(jī)推力波動通常是由電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩引起設(shè)備運(yùn)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(bǔ)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(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，降低設(shè)備速度波動和跟隨誤差，常用于大慣量伺服電機(jī)、有鐵芯直線電機(jī)等場景。齒槽轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能讓伺服系統(tǒng)在不增強(qiáng)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(shí)，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(bǔ)償頁面點(diǎn)擊齒槽力補(bǔ)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(bǔ)償→保存→復(fù)位。）

02、設(shè)置齒槽力補(bǔ)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(jī)極距為20mm時(shí)，速度為20mm/s；使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí)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(jī)行程默認(rèn)為10圈/7個(gè)極距，為了保證數(shù)據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確，最好滿足10圈/7個(gè)極距。

? 速度環(huán)增益、速度環(huán)積分：打開齒槽力補(bǔ)償工具之后可以看到速度環(huán)增益與速度環(huán)積分默認(rèn)為10Hz和120ms。過強(qiáng)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(jī)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(shí)仍無法計(jì)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(yīng)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(jì)算結(jié)果內(nèi)。上限頻率和下限頻率默認(rèn)數(shù)值為40Hz和2Hz，此項(xiàng)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(jī)是否達(dá)到勻速段，先進(jìn)行使能→運(yùn)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(dá)到勻速段。

03、電機(jī)運(yùn)行

先點(diǎn)擊使能開關(guān)按鈕，然后點(diǎn)擊開始運(yùn)動按鈕，電機(jī)會按照設(shè)定好的速度與行程進(jìn)行一段往復(fù)運(yùn)動，完成一段往復(fù)運(yùn)動后，運(yùn)動會自動停止，此時(shí)點(diǎn)擊計(jì)算按鈕，即可自動生成齒槽力計(jì)算結(jié)果。

計(jì)算結(jié)束后，點(diǎn)擊保存即可，然后觀察計(jì)算結(jié)果可以看到圖1補(bǔ)償結(jié)果無效，圖2補(bǔ)償結(jié)果有效。

圖1 補(bǔ)償結(jié)果無效

圖2 補(bǔ)償結(jié)果有效

04、補(bǔ)償效果對比

下圖中Vel（測量速度）曲線代表電機(jī)運(yùn)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(bǔ)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(bǔ)償效果

圖4 開啟齒槽力補(bǔ)償效果

05、特別說明

在關(guān)閉齒槽力補(bǔ)償工具時(shí)，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(fù)成使用補(bǔ)償工具之前的狀態(tài)，需要先下使能再關(guān)閉齒槽力補(bǔ)償工具。

固高科技于1999年由香港科技大學(xué)的李澤湘、高秉強(qiáng)、吳宏三位機(jī)器人、微電子和運(yùn)動控制領(lǐng)域的國際知名學(xué)者和專家所創(chuàng)辦，是亞太地區(qū)首家擁有自主知識產(chǎn)權(quán), 專業(yè)從事運(yùn)動控制及智能制造核心技術(shù)研究與開發(fā)的高科技企業(yè)，是國內(nèi)外全互聯(lián)智能制造綜合解決方案提供商之一。固高科技專注于運(yùn)動控制、伺服驅(qū)動、多維感知、工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)軟件五個(gè)方向的核心技術(shù)研究，通過深入的國內(nèi)外合作、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、積極培育系統(tǒng)集成商等創(chuàng)新的商業(yè)模式，將固高科技的運(yùn)控技術(shù)及產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于微電子、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、電子加工、檢測、印刷、包裝及生產(chǎn)自動化等工業(yè)控制領(lǐng)域。

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