机械负载识别
对于伺服系统而言,机械负载是系统被控对象,是系统的重要组成部分;机械负载识别包括负载惯量、摩擦力和负载机械共振点等部分。伺服通过自动识别关键机械特性,对控制环路参数和补偿参数,自动进行合理设置,可实现满足应用需求的动态响应性能,大大减小了现场调试人员的调参压力。
通常,我们不太关注机械负载惯量的绝对值,而更加关心负载惯量与电机惯量的相对大小,所以一般以“惯量比”形式出现在控制环路中。
“负载惯量比”指:
负载惯量比是伺服系统的重要参数,正确设置负载惯量比有助于快速完成调试。
伺服驱动器内置了负载惯量辨识功能,可通过执行该算法实现负载惯量的自动识别。
惯量辨识自动识别方法:通过操作伺服驱动器面板上的按键使电机运动,实现惯量辨识,无需上位机的介入;
在下述条件时,有可能不能进行正常的机械负载识别,在这种条件下,请进行手动增益调整。
影响机械负载识别的因素 | |
负载惯量 | 惯量不匹配,负载惯量比大于100倍 负载惯量不稳定,时变或者缓慢变化 |
机械特性 | 机械刚性极低,例如,皮带传动机构,皮带未张紧情况 运行过程中啮合齿隙过大或者正反转运行背隙过大等非线性因素,例如,齿轮传动机构,齿轮安装不同心情况 |
运动条件 | 运动速度小于150rpm 加减速转矩小于偏载重转矩或者小于粘滞摩擦转矩时 加速度小于3000rpm/s时 |
若实际负载惯量比很大,导致电机动作迟缓,此时可增大P1A组-“响应等级设定”后重新进行惯量辨识。
辨识过程中若发生振动,应立刻停止惯量辨识,降低P1A组-“响应等级设定”。
进行离线惯量辨识前,首先确认如下内容:
- 在机械限位开关间有正反各1圈以上的可运动行程:
- 进行离线惯量辨识前,请务必确保机械上已安装限位开关,防止惯量辨识过程中发生超程,造成事故!
- 若实际负载惯量比很大,预估大于电机惯量30倍以上,会出现惯量失配现象,导致电机动作迟缓,此时可采取以下两种措施:
- 预置负载惯量比为一较大的初始值,预置值建议以5.00倍为起始值,逐步递增至辨识随之更新为止;负载惯量比可通过面板设置“P06.10”,还可通过后台软件设置“P06组-负载惯量比”参数设定
- 通过后台适当增大驱动器“P1A高级调整-响应等级设定”,也可通过功能码“P1A.01”设置。
面板操作惯量辨识的一般流程如下:
惯量辨识采用正反三角波运动形式,程序已经默认了最优运动参数;用户可根据实际应用场景,通过微调运动参数设置,实现满足现场需求的辨识动作。辨识程序运动曲线和参数设置如下。
自整定参数功能码
功能码 | P1A.06 | P1A.07 | P1A.08 | P1A.09 |
名称 | 惯量辨识最大速度 | 惯量辨识加速时间 | 惯量辨识等待时间 | 惯量辨识转动圈数 |
可访问性 | 可读/可写 | 可读/可写 | 可读/可写 | 可读/可写 |
单位 | rpm | ms | ms | 圈 |
默认值 | 500 | 125 | 800 | 1.00 |
最小值 | 100 | 20 | 50 | 0.00 |
最大值 | 1000 | 800 | 10000 | 655.35 |
设定、生效方式 | 停机设定/立即生效 | 停机设定/立即生效 | 停机设定/立即生效 | 停机设定/立即生效 |
注释 | 离线惯量辨识相关参数设定,内部已经默认最佳值,一般情况下,无需设定 |