FANUC频率响应测量及分析启示.pdf
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1、频率响应的测量及分析胡年、徐少华、郭柯 利用伺服调试软件 Servo Guide 产生正弦波扰动,将频率变化的正弦扰动输入至扭矩指令,使得机床产生振动。通过正弦波扰动输入和速度控制器输出,即可获取速度环的频率响应。原理图如下:频率响应的测量原理在设定伺服轴的基本参数基础上,首先需要在JOG方式,检验伺服电是否能够在低刚性下稳定工作,一般小型机床速度环初始增益都可以设定至150,位置环增益设定至3000;大型机床速度环增益设定至100,位置环增益设定至15003000。如果在低刚性下,机床不能稳定,请检验机械安装是否完善,或重新加载伺服电机参数,排除误设伺服参数引起的一些问题;再有可能需要事先人
2、为加入滤波点,先滤波再测试频率响应。手动加入滤波器的方法为:1)首先在一组中心频率中加入如下参数(也可以选择其它三组之一)NO2360:300(中心频率)NO2361:80(带宽)NO2362:10(阻尼)2)利用JOG和自动G01进给,测试该轴运行是否稳定如果机床振动无改善,则:将NO2360参数以每次50进行增加,并再次利用JOG和G01进行,直至机床运行问题。准备条件1由于在测试伺服轴的频率响应时,系统实际测试负载惯量比(NO2021)所对应的响应曲线图,而在实际加工时,需要使用速度增益切换(NO2202#1:1)功能,故调整时需要注意:将切削时速度增益倍率(N02107)设定为100,
3、将快速/切削速度环增益设定相同值,速度环调试完成后,结合切削时速度增益倍率(N02107),将快速/切削速度环增益分开设定。准备条件2调试完成后,将速度环增益进行细 分,此 时,快 速 增 益 为200%,切削为400%调试时,速度环增益全部设在一起,此时快速、切削速度环增益相同系统提供了速度环比例相高速处理功能(NO2017#7:1)以及加速反馈功能(NO2066),上述两个功能都是为进一步提高速度环响应的辅助功能,也即:在上述两个功能下,速度环增益可以设定更大值。一般情况下,小型车床、立加建议选用速度环比例相高速处理功能;龙门落地镗铣床等负载惯量大的机床,在使用前者效果不好时,建议选用加速
4、反馈功能。准备条件3频率响应主要是针对速度环进行测定,在测定频率响应环之前,需要注意电流环HRV控制的设定,对于0i-C系列,HRV1/HRV2/HRV3都可以使用,但在0i-D系列中,最少使用HRV2,使用HRV1将出现ALM456报警(非法电流环控制)。此外,需要特别注意的是:在0iD系列,由于最少设定HRV2,相对于使用HRV1,缩短了伺服电流采用周期,也进一步可能出现机床的高频振动。故:在0iC系统中,不使用滤波器时,机床可能运行平稳,同样参数,在0iD系统中,可能就会出现振动,遇到这样问题时,可以参考手动设定滤波器的方法,进行手动消除振动。准备条件4初测频率响应曲线分析曲线曲线1曲线
5、曲线2响应带宽响应带宽10dB以下以下高频振荡点低于高频振荡点低于-20dB曲线曲线1和和10dB线之间的余量线之间的余量利用图形窗口中的【工具】【频率响应】【测量】【工具】【频率响应】【测量】可以测定如下频率响应如下:说明:所测试频率响应曲线分为上下两组曲线,曲线1为幅频特性,曲线2为相频特性,调试中主要以曲线1作为考察伺服特性的主要依据。曲线1按照频率区域划分:10Hz200Hz为低频特性响应区,该区域内,接近0dB的曲线代表系统的响应带宽,接近0dB 的曲线越宽,系统的响应特性越好。200Hz1000Hz为高频特性衰减区,利用该区域的曲线,可以测试出机床高频振荡点,利用系统HRV过滤器可
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- FANUC 频率响应 测量 分析 启示
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