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Servo HRV Control

Servo HRV Control. Advanced feed forward. 位置控制. 1/s ( 积分 ). HRV(High Response Vector) 功能介绍. HRV 控制功能改进了数字伺服电流环的特性 由于减少电流环中的控制延迟从而提高了电机在高速旋 转时的速度控制特性 HRV 控制可以提高了 Alpha L 和 Alpha M 的最大扭矩并且增加了强切削时的 OVC 报警极限. +. 速度 控制. HRV 控制. PWM 驱动. +. 位置指令. +. -. 位置反馈信号. 速度反馈信号. 电机.

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Presentation Transcript

  1. Servo HRV Control

  2. Advanced feed forward 位置控制 1/s (积分) HRV(High Response Vector) 功能介绍 • HRV控制功能改进了数字伺服电流环的特性 • 由于减少电流环中的控制延迟从而提高了电机在高速旋 转时的速度控制特性 • HRV控制可以提高了Alpha L 和Alpha M的最大扭矩并且增加了强切削时的OVC报警极限 + 速度 控制 HRV 控制 PWM 驱动 + 位置指令 + - 位置反馈信号 速度反馈信号 电机

  3. HRV(High Response Vector) 特点 在高速运行或稳定旋转时，削减了死区电流，所以减少了电机的热损耗 （例）α3/3000电机在3000转时的死区电流

  4. HRV(High Response Vector) 特点 对于αL和αM系列电机，使用HRV控制功能后，使电机在低速到中速区内的扭矩特性得到改善

  5. HRV(High Response Vector) 特点 在高速加工时减小了电流环的延迟，所以对于电机高速旋转时速度环的电流特性也得到提高，当电机工作在1500转以上的高速加工时，加工工件形状有明显的改善。 以下是高速加工时的形状误差（螺距5mm，R100/F18000）

  6. HRV(High Response Vector) 特点 对强负载切削OVC的报警极限的改善

  7. Position Control Advanced Feedforward Control Position Command + + High Speed Velocity Loop HRV Control + - Position Feedback Motor HRV(High Response Vector) 应用 • 使用HRV控制和高速速度环增益以提高伺服系统的刚性,并且可以实现高增益的速度控制 • 利用高增益的速度环的控制提高了抵抗外界干扰的特性 • 利用Advanced feed forward control 使大幅度地缩小了伺服位置与指令之间的延迟

  8. Position Control Advanced Feedforward Control Position Command + + High Speed Velocity Loop HRV Control + - Position Feedback Motor HRV(High Response Vector) 应用 • 减小形状误差 • ① 增加位置环增益 • ② 设定前馈控制功能有效 • 减少伺服电机运行中的速度偏差 • ③ 增加伺服环增益 ② 前馈控制系数 ③速度环增益 ①位置环增益

  9. HRV(High Response Vector) 调整步骤 (1) 调整位置环增益 • 在按照通常的标准参数设定完成后进行如下调整 • 系统位置环增益 • 当增加位置环增益时，引起伺服系统震动时，请减少位置环增益，一般设定值应为伺服稳定时的70%~80%左右。 FANUC 0-C/D FS 16/18/0i/PM 标准设定值 标准设定值 517 1825 3000 4500

  10. HRV(High Response Vector) 调整步骤 (2) 调整位置环为PI控制 • 改位置环为PI控制，并指定1脉冲控制功能有效 FANUC 0-C/D FS 16/18/0i/PM 标准设定值 标准设定值 8X03 2003 #3=0 #4=0 #3=1 #4=1

  11. HRV(High Response Vector) 调整步骤 (3) 调整速度环增益 • 调整速度环增益 （负载惯量比） • 伺服调整画面的增益值与系统参数之间的设定值的关系为： • 速度环增益（%）=1+LDINT/256 • 当增加速度环增益，引起伺服系统震动时，请减少速度环增益，一般设定值应为伺服稳定时的70%~80%左右 FANUC 0-C/D FS 16/18/0i/PM 标准设定值 标准设定值 8X21 2021 0 （参数画面） 100%（伺服调整 画面） 512 （参数画面） 300%（伺服调整 画面）

  12. HRV(High Response Vector) 调整步骤 (3) 调整速度环增益

  13. HRV(High Response Vector) 调整步骤 (4) 250μs加速度反馈 • 该功能是使用电机的速度反馈信号的积分乘上加速度增益后补偿到扭矩指令中用于控制速度环的震动 • 当电机与机械使用连轴结 • 当负载的惯量比电机惯量大，并差值较大时 FANUC 0-C/D FS 16/18/0i/PM 标准设定值 标准设定值 8X66 2066 0 -10 1/(Jl·s) 扭矩指令 滤波器 负载惯量 + + + VCMD 连轴结 K1v/s A/(s+A) Kt 1/(Jm·s) - - - 电机惯量 扭矩常数 K2v Ka ·s

  14. HRV(High Response Vector) 调整步骤 (4) 速度环比例项高速处理 • 该功能是通过速度环的比例项采用高速处理的方法，从而提高了速度环增益提高时引发伺服震动的临界点 • 提高了速度环指令的跟随性 • 提高了伺服系统的刚性 FANUC 0-C/D FS 16/18/0i/PM 标准设定值 标准设定值 - 2017#7 PK25 0 10000000 + + VCMD K1v/s TCMD + - K2v 比例项计算 + 速度环控制周期 电流环控制周期 -

  15. HRV(High Response Vector) 调整方法

  16. 高速、高精度的伺服控制系统 (1) CNC 平滑和高精度的CNC指令 (2) Servo motor 独特的结构实现电机的平滑进给 • 高速、高精度的伺服控制系统 • 对于位置指令可以实现高速高精度的响应 • 提高了对外界干扰(静摩擦扭矩,切削扭矩) (3) Servo Software 电流和速度的高速 控制 (4) Servo Amplifier 高精度的电流 检测 (5) Pulse coder 高响应和高精度的位置 检测

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