在西门子驱动家族中，无论是SIMOREG DC-MASTER，MICROMASTER，SIMOVERT MASTERDRIVES还是SINAMICS，在其调试过程中有一个环节都是非常重要的，那就是“优化”。想必大家对“优化”这个名词术语很熟悉吧，那么什么是“优化”呢？“优化”就是自学习，自辨识，自识别的过程，根据已知基本数据测试出更详细更准确的所需数据。电流调节器的优化，速度调节器的优化，位置调节器的优化，电机模型等效电路识别，静态识别，饱和特性识别，磁化特性识别等等都是“优化”。
为什么在这里特别强调做优化的重要性呢？因为这将直接影响着我们调试的结果，比如系统的稳定性，系统的动态响应，速度的控制精度以及转矩的控制精度等等。在调试的过程中大家一定遇到过各种各样与“优化”相关的问题，也一定收获了许多宝贵的经验，让我们针对“优化”展开我们的讨论与分享吧。内容不限，只有与“优化”相关就好，诸如以下内容：
1. 不做优化将会导致哪些不良的结果？
2. 根据不同的应用，需要做哪些优化？
3. 做优化都需要注意什么？
4. 为什么优化执行不下去？
5. 做完优化后，优化的结果是否准确？
6. 如何再手动优化？
“生活的全部意义在于无穷地探索尚未知道的东西，在于不断地增加更多的知识”。左拉所言应该是我们每一位工程师的座右铭，让我们从“优化”开始吧！

活动奖励：
此次集中交流将持续至8月12日，其中所有精华帖作者将获得加倍精华奖励积分；最终所有有效留帖的网友将获得加倍发帖积分。更多积分带给您更多奖品兑换的自由。
对于有突出发言贡献的网友，还可以在当前的可兑换奖品中免费挑选任一款奖品。
交流结束后也将专门整理重要内容，供广大网友分享参考。
预祝大家交流愉快，收获丰富！

变频器通过往电机的绕组中注入一定频率、一定幅值的电压/电流信号，然后在线检测电机当时所反映出来的一些电气信息，从而计算得出电机的模型参数，以达到对电机进行识别、辨识的目的。
电机的识别、测试、优化无外乎三个组成部分——
第一部分，叫做电机的静态识别和优化。此步骤中，电机不带电，只通过输入的电机铭牌数据，变频器进行电机等效电路的数学模型建立；
第二部分，叫做电机的动态识别和优化，此步骤中，变频器需要启动，电机流过电流。变频器对电机等效电路中的各个参数进行准确的计算和确定。如果是矢量控制，接下来还有做电机磁化曲线的辨识，绘制磁化曲线的相关参数。此操作变频器需要启动，电机流过电流；
第三部分，叫做调节器优化，启动变频器，电机旋转，确定和计算电机的转动惯量、调节器增益、积分时间。
上述三步骤，第一步不做，西门子的变频器将根本不能工作。第二步不做，电机运行不会正常，而且会报故障；第三步不做，电机可以工作，但转速和电流在运行时将会出现波动等不稳定的情况。
总之，有了电机识别、优化，可以更精准的实现变频器对受控电机的控制，满足其使用需要。

传动优化说明：
一、优化 电枢和励磁电流环优化

　　将励磁控制风机电源投入 装置内控状态下在PMU上选择P051=25 整流装置进入07.0或07.1状态等待操作柜门上选择关输入合闸命令和解封命令，当装置状态01.0时执行优化运行开始优化过程要保证电机锁死，优化运行结束时驱动装置回到07.2状态.整个过程大约40S。电流限幅将不起作用电流峰值与电机额定电流有关. 以下参数自动被设置： - P110 P111：电枢回路电阻，电感 - P112：励磁回路电阻 - P155 P156：电枢电流调节器P，I增益 - P255 P256：励磁电流调节器P，I增益 - P826:自然换相时间的校正 电流环优化前设定P159=0.01P160=0(缺省值)，优化结束后，重新定义P159， P160为如下数值，保证SCR正反桥可靠换向。以后电流环优化前需将两个参数恢复工厂缺省值。 P159=0.2 电枢自动翻转的转换阈值% P160=0.02 附加的无转矩时间间隔S 速度环优化 将励磁控制风机电源投入 在电枢反馈方式下启动电机，检查观察R024参数保证正向速度给定与实际轧制方向一致，RO24参数应和P402给定值一致。将P140=1，切换到编码器反馈试车。 编码器脉冲信号正常的情况下，停车后修改P080=0，P083=2，P140=1，P143=电机基速，启动电机，装置内控状态下在PMU上选择P051=26 整流装置进入07.0或07.1状态等待操作柜门上选择关输入合闸命令和解封命令，装置状态01.0时执行优化运行开始优化运行结束时驱动装置回到 07.2状态.整个过程大约6S。电机以45%的额定电枢电流加速达到20%的最大电机速度，速调优化得到P225，P226，P228。 这种优化在带上机械负载后必须重新做(因为最高转速值有大的变化)! 记录调试结果

二. 励磁电流调整

　　启动电机，运行至20%，50%，80%的速度，观察R038（电枢电压），R037 （EMF实际值显示） 根据理论计算值与实际值比较，调整P102参数，完成励磁电流的标定。 记录调试结果

三. 励磁特性优化

　　令P143=电机最高转速，P081=1，P051=27进行弱磁优化运行。 启动电机至高速，检查P038，P019，P024是否稳定. 弱磁优化运行后，P169=0，P170=1选择转矩限幅和转矩控制。记录优化结果
3. 内外控参数的设置

　　P055=112，P057=112，将1#组参数拷贝到2#组，选择内外控观察R056， R058参数组选择情况 P171.2= 150%，P172.2= -150% P644.2=3002 外控速度给定。

　　P648.01(B)= 9 P648.02(B)= 3001 内外控时控制字的选择 P649.01(B)=9 P649.02(B)= 9 P676.1(B)=P676.2=17用开关量输入端子39作为功能数据组FDS选择 P677.1(B)=P677.2=0.（选择3#组、4#组，该选择功能禁止） P690.1(B)=P690.2=17用开关量输入端子39作为功能数据组BDS选择 P641.1(B)=P641.2=17用开关量输入端子39作为选择斜坡函数发生器旁路与否内控状态选1#组，外控状态选2#组.，或令P641.01=0， P641.02=1

四. 速度环手动优化

　　1.在装置内控方式下设置以下参数 P634.01=190基本速度给定 P634.02=203 速度振荡给定

　　2.设置振荡环节和模拟输出口 参数名 意义 设定值 说明 P480 正向振幅 5% -200/200 P481 正向振幅时间 2S 0-300S P482 反向振幅 0% -200/200 P483 反向振幅时间 2S 0-300S P750 1415端子输出 K203(给定振幅) 模拟输出3 P755 1617端子输出 K167(实际速度) 模拟输出4

　　3.将装置合闸且运行使能3738高电平后从P402加入给定速度当速度稳定后加入P480振幅5%速度振荡开始根据速度波形调节速度环PI增益 P225P226P228等相关参数直到获得满意的动态响应. 测试过程应保证速度环不饱和.在适当时候使能速度环PI参数自适应功能.停车时应先撤消振幅后再通过速度给定P402给定为0。

　　4.恢复上述设定值记录调试结果

五. 抗扰动性手动优化

　　1.在装置内控方式下设置以下参数 P502=203 电流振荡给定

　　2.设置振荡环节和模拟输出口 参数名 意义 设定值 说明 P480 正向振幅 10% -200/200 P481 正向振幅时间 3S 0-300S P482 反向振幅 0% -200/200 P483 反向振幅时间 3S 0-300S P750 1415端子输出 K116(实际电流) 模拟输出3 P755 1617端子输出 K167(实际速度) 模拟输出4

　　3.将装置合闸且运行使能3738高电平后从P402加入给定速度当速度稳定后加入P480振幅5%电流扰动振荡开始观察速度扰动恢复波形和电机电流波形。调节速度环PI增益P225P226P228等相关参数直到获得满意的扰动响应. 测试过程应保证速度环不饱和.在适当时候使能速度环PI参数自适应功能. 停车时应先撤消振幅后再通过速度给定P402给定为0。

对于6SE70的优化性能，与以下参数有关:
1、为加快速度/转矩响应，改善动态性能，在考虑系统的快速性的同时，还要考虑转矩限幅和最大电流限幅，与以下参数有关:
P116:设置装置启动时间的功能参数(与系统惯性有关，自动优化)
p223:速度反馈实际值滤波
p235:速度调节器增益kp1
p236:速度调节器增益kp2
p240:速度调节器积分时间
p283:电流调节器增益
p284:电流调节器积分时间
2、
为了使电机转速平缓增加或减少,要考虑负载惯量大小和工艺要求。负载惯量大时，加减速时间应长些。负载惯量小时，加减速时间应短些。以变频器启动和停止时不发生过流和过压为准。 可以调节以下两个参数：
p462:上升时间
p464:下降时间
3、p602:励磁建立时间，即在脉冲使能与斜坡函数发生器使能之间的等待时间。
p603:异步电动机从停止到再启动的去磁等待时间(对于同步电动机必须设为0)，在该时间内再启动被禁止，因此对于快速系统启停要通过设置p561，用逆变器使能信号控制。
p604:0 取消平滑加速功能，以便电机内的磁场尽快建立，但因电机内部剩磁的影响，发出运行命令后，电机开始有可能反转。
p278:低速时的静态加速转矩(用于p100=3频率控制)
p279:低速时的动态加速转矩(用于p100=3频率控制)
p280:对低速时的加速转矩分量的滤波。
p471:大于0 ，使速度调节器前馈控制起作用。
p291:磁通设定值(用于p100=3、4、5时的矢量控制)，适当增加可以提高启动转矩。

西门子的传动控制产品，不论是直流的系列还是交流的系列，调试过程中“优化辨识”是一个最基本的工作，也是一个必须要做的工作。因为作为参数工厂化设置的装置，是一个智能化的控制器，其输入与电网；输出与电机直接连接后，是不能工作的。因为此时电机与装置软件之间没有建立任何的控制关系，仅仅是硬件的接口连接。
既然是智能化的控制器，就必须要针对自己实际的控制对象，有一个相互“认识”“了解”的辨识。在控制器内部建立一个电机的数学模型。实现有的放矢的闭环自动控制。
调试过程中，优化和辨识工作结束以后，应该对其优化的结果进行检验，看看是否符合要求。也就是要建立一个优化辨识后的检验标准。一般都是通过空载运行和空载加减速过程，观测系统运行状态来评价优化辨识工作的效果。
辨识与优化的调试，仅是简单的操作流程，也隐含着传动控制理论的基础知识，同时还具有很高的趣味性。让你通过操作过程，体验传动控制理论与实践的结合与联系。通过这个工作，你会有“专家应用”的满足感，彰显自己在专业技术上的个性化体现。
针对个传动装置的辨识与优化方法和步骤，说明书讲的非常详细、非常清晰。没必要在这里赘述。
对于优化辨识后的检验和修改，有必要共享自己的经验。
比如，直流系统，电流环的优化，并不是要点，采用装置的自动辨识即可。只是要注意，此优化过程，电机轴不能有转动。必要时一定要机械锁死。有时候电流环的优化过不去，与电机轴动有关。
直流系统的转速环优化，要注意优化后的检查，PI参数“不合理”，要重新修改与调节器指标相关的系数，再优化，直至认为在比较合理范围为止。
直流系统励磁电流的绘制，很重要。精准的磁化曲线，可以保证控制系统的弱磁点在一个准确的位置（针对弱磁升速应用场合）。
直流系统，我是推荐进行惯性补偿优化的。因为任何一个传动系统，都会有输出轴连接的惯性系，他会在系统动态过程产生附加的阻力矩。做惯性补偿，可以使系统在阶跃给定的动态过程中，缓冲负载的冲击性，抑制系统超调。当然惯性补偿的特点是缓冲，带来的问题是延长了稳定时间。这也是闭环传动系统的矛盾。需要找到快速和平稳的平衡点。如果没有惯性补偿功能，电机与负载之间在动态过程的冲击是明显的。
关于交流系统的优化与辨识。
对于标量控制（V/F控制），基本没什么要点。只是做好静动态辨识即可工作了。
对于矢量控制，优化的要点是励磁电流的确定和磁化曲线的绘制。这个如果不精准，系统工作其误差就大。特别是基频以上的调速，控制效果会很差。
而交流系统的转速调节器优化，类似直流的辨识过程与修改和判别操作。

看到大家对优化的讨论在此抛砖引玉说说驱动的优化。首先说明为什么优化？优化从应用中讲调整驱动特性，更适合加工的需要。通常在驱动初期调整时，需人工设定各轴机床参数：丝杆螺距，传动比，最大速度，最大加速度，最大加加速度及前馈控制参数，为提高工件表面的加工效果，实现设备最佳的工作状态需进行驱动优化调整位置控制参数，位置设定值滤波器参数，也就是电流控制器参数和速度控制器参数和相应滤波器参数，也就是通常所说的电流环速度环。驱动优化可通过软件先进行电流环优化（如使用西门子电机在正确进行驱动配置情况下则不需进行电流环优化），2进行速度环优化，3位置环优化4检测优化结果，通常进行圆度测试，通过圆度测试检测优化后轴插补效果，优化各轴位置环匹配的特性。
优化方法：以802D SL为例，需借助软件StartUp-Tool 过程如下：1.各轴回零点，并设置口令“EVENING”2.工作台上夹紧安放工件。3.将机床移动常加工位置。4.启动软件StartUp-Tool 。5选择Optimiz/test.6.通过垂直软键Axis+,Axis-来切换相应优化的轴。7.选择水平软键，》选择Auto ctrl setting并且进入自动优化界面。8.将驱动设置为不受PLC控制。Without Plc 9.设置行程监控有效，将行程限制在安全行程内。10.选择所需的优化模式。11.按启动键开始第一步的优化测量。12.当弹出Start mecanical sysetm measurement part1对话框，检查轴路径上是否有干涉，没有单击“OK"13.界面左下角出现Press NC START时则再次确认机床安全后，单击机床控制面板上的循环启动键，此时轴会有移动并发出噪音。14.第一步测量结束后开始测量第二步，步骤与第一步相同。15.第二步测量结束后开始电流环测量，测量步骤与前两步相同，注意，垂直轴需在工作台上垫上木板等防止下滑。16，电流环测量结束后，开始计算控制器参数点击OK。17，系统会将计算后结果与原参数同时显示出来单击保存。18.测试完成后，系统会进入到速度环测试特性。点击OK开始，19.测试结束后，系统会显示出波特图，供调试人员进一步手动优化使用。
通过以上优化后，可进行圆度插补测试。通过以上优化测试，可改变曲面加工刀纹不均现象，改善轴插补的特性。以上优化仅供参考！

谈谈标准驱动方面的调试优化概念：
标准驱动主要指的是西门子MM4和G120系列。
西门子标准驱动装置除了内置多种对变频器自身的保护“程序”外，还包含对传动方式的不同控制模式、对电机的各种保护功能。
由于用户可能采用各种各样的电机，因此变频器默认的（仅针对西门子的、特定型号、规格的电机）参数，往往是不合适的。
所以，用户在使用前，一定要按照电机铭牌参数进行“快速调试”，并以P3900<>0结束。这个步骤是后面所有辨识、优化的基础。西门子变频器会按照这些参数给出的范围来做进一步的辨识、优化的！
下一步，就是要根据给出的铭牌数据，通电测试电机实际模型参数各数值。不仅仅是等效电路，还包括电机电缆阻值（最好是实测电缆阻值，输入到P0352，以获得更精确地定子参数。），IGBT导通电压/关断时间补偿。P1910=1就是在做此项工作（要点是先输入P0265=当前电机温度）。通过此项测试，变频器获得对应此台电机的控制参数，电机将得到保护，防止电机过热。一般的V/f模式，做完这一步就够了。
如果电机会工作在弱磁区或需要用矢量控制时，应执行P1910=3，就是要再次通电测试电机的磁化曲线，这样才能获得更精确转矩精度。（时间长短视电机大小而定，最大电机时间最长4分钟。别不耐烦噢？）注意P0265=当前电机温度。多做几次会得到更好的结果。
提示：之所以要求在做上面两项时，电机轴一定要“自由”；是因为转子需要移动到合适的位置（看似没转，实际上是需要微微转动的。你把轴固定很可能得到错误的数据。其实最好是通电进入测试前，松开轴。通电测试开始后，看到轴微微转动停止后，固定轴！）。
在以上两个测试中如果失败，可能是电流调节器振荡。应检查铭牌数据，察看r0331输入到P0320励磁电流后，再次做。
如果需要很好速度精度（矢量控制），就需要更精确地分辨励磁电流。根据是：空载运行转速到80%，这时没有负载（转矩电流=0）察看电流值r0027≈r0331=励磁电流，把它换算额定电流%，输入到P0320励磁电流。再次运转、直到磁通实际值r0084≈100%最好。这就给速度优化打下良好的基础（如果对速度精度有要求的话）。
最后可以执行速度调节器优化P1960=1。该过程可以带负载优化，但是在传动系统存在“间隙”时，最好还是空载（转子自由）进行。否则很可能产生巨大的噪音（调制速度太快了），还得手动修正（减小增益、加大积分）。

速度矢量控制（MM440）
在矢量控制中，速度控制器影响系统的动态特性。特别是恒转矩负载，速度闭环控制有利于改善系统的运动精度和跟随性能。在矢量控制过程中，速度控制器的配置是重要的环节。
根据速度控制器的反馈信号来源，可以将速度矢量控制分为带传感器的矢量控制(VC)与无传感器的矢量控制(SLVC)两种。
1.编码器的反馈信号(VC)：P1300=20
2.观测器模型的反馈信号(SLVC)：P1300=21
在快速调试和电机参数优化的过程中，变频器会根据负载参数自动辨识系统模型，建立模型观测器，在没有传感器的情况下，系统也会根据输出电流来计算当前速度，作为速度反馈来构成速度闭环。
速度控制器的设定方式（P1460,P1462,P1470,P1472）
1.手动调节
可根据经验对速度控制器的比例与积分参数进行整定
2.PID自整定
设定参数：P1400
当P1400.0=1,使能速度控制器的增益自适应功能，即根据系统偏差的大小来自动调节比例增益系数Kp。在弱磁区，增益系数随磁通的降低而减小。
当P1400.1=1,速度控制器的积分被冻结，只有比例增益，即对开环运行的电动机加上滑差补偿。
3.优化方式自整定
通过设置P1960=1,变频器会自动对速度控制器的各参数进行整定。

转矩控制（MM440）
矢量控制分为速度矢量控制与转矩矢量控制，转矩控制与速度矢量控制的主要区别是闭环调节是基于转矩物理量进行运算的。在某些特殊的场合，系统对变频器输出转矩的要求比较严格。因此在MM440变频器中又实现了转矩设置功能。同速度矢量控制一样，转矩控制也分为无传感器矢量控制和带传感器的矢量控制。
在无传感器的转矩控制过程中，系统根据观测器模型来计算当前频率，与加速度转矩控制输出频率进行预算后，反馈到调制器。

带传感器的转矩控制，将编码器测得的信号与观测器模型进行运算后直接反馈到调制器。
一 速度控制与转矩控制的切换
通过设置P1501=1,或者P1501=722.X来实现速度控制到转矩控制的切换。

二 转矩的设定
通过P1500来选择转矩设定源或者直接在P1503中设定相应转矩值。
三 附加转矩设定值
注：在速度控制与转矩控制中都可以选择转矩作为附加设定值。