前段时间进行了关于西门子驱动产品调试过程中“优化”方面的探讨，大家收获很多。有的网友针对西门子几种不同驱动产品详细的描述了其优化的步骤，有的网友细致的罗列了没有做“优化”所带来的不良结果，有的网友详细地讲解了为什么要做“优化”，事实上在西门子SIMOREG DC-MASTER，SIMOVERT MASTERDRIVES以及SINAMICS S120 / G120，S150/ G150 等驱动产品的速度环优化以及动态响应性能的优化方面，还有很多内容东西值得探讨和分享，如：

1）针对不同行业，不同应用场合以及不同的西门子驱动产品，现场中是怎样做速度环动态性能优化的？

2）针对SIMOREG DC-MASTER，SIMOVERT MASTERDRIVES以及SINAMICS S120等产品如何使用速度调节器路动态响应参数对系统进行优化？

3）此参数的增减会对系统的动态响应和稳定性有何影响？

4）怎样在自动优化的基础上进行手动优化？

5）若实际工程中无法进行自动优化时，怎样进行手动优化，有何种常用工程整定方法？

6）如何判断系统动态响应的好坏？

7）结合西门子不同驱动产品和调试工具，如Drivemonitor和STARTER，怎么使用才能更加简单有效的优化系统动态性能？

8） 对S120而言，Servo模式性能优化与Vector模式性能优化方法和侧重点有何异同点？

等等很多问题。

为了解决工程应用中的困惑，为了提高大家对速度环优化及其对系统动态响应性能影响的认识，以及解答在现场中实际使用优化功能时的疑惑，特开此应用探讨，以便大家互相交流，共同进步。

此次集中交流将持续至6月18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可获得金币奖励，可以在当前的兑换奖品中兑换奖品。
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！

至总坛主：这个话题有点大，而且现场经验即使很多，若有些问题遇不上也不可能回答的很全。

个人认为：对于驱动系统的优化，可以结合大学课程中自动控制原理中相关知识回答楼主问题。

1、不论何种系统，控制的最终目的是为了让被控量向希望的方向变化。当然随着应用的不同，我们期望的控制目标也不同。如控制伺服电机驱动伺服系统时，我们系统动态响应快，稳态精度高，位置控制准确等待；而控制变频异步电机用于风机和泵类时，我们对系统的动态响应要求就没那么高，速度精度没那么大。

2、对于6RA70，做速度环自动优化时的参数是P51=26，动态性能参数是P236；6SE70做速度环优化是P115=5，动态性能参数是P536；
S120 矢量控制时速度优化的参数是P1960，动态性能参数是P1967.

3、动态性能参数越大，优化出的动态响应越快。换句话说，此参数越大，优化出的速度环调节器P增益越大，I增益越小。

4、对于6RA70 6SE70可以使用Drivemonitor工具中的Trace功能；S120则可以使用STARTER中的Trace，bode图，自动测量等功能。

5、一般都自动优化，工程整定方法不太会，希望有人指导。

6、还是根据自控原理中说的，对于二阶系统，其动态性能分为时域和频域两种分析方法。6SE70和6RA70使用的Trace，可以用时域中突加阶跃给定的方法测量系统的超调量，上升时间，稳态时间等来判断系统动态性能；S120调试软件STARTER中也有此功能，且具备频域动态性能判断方法Bode图。

7、同6.

8、S120中SERVO一般用于伺服电机且用于位置控制；VECTOR一般用于普通变频电机。一般SERVO控制的电机功率较小，VECTOR可以控制功率很大的电机。

以上纯属个人理解，希望指正。

看过13楼的发言。说得很好。非常认同的观点。特封精支持下。

刚刚看到坛主发出的讨论专题。这个专题范围确实很大，但不乏是大家实际工作中所关心的问题。特别是15楼网友提出的问题。优化以后，不论是自动辨识还是手动设置经验参数。如何判别其效果？怎么区别是好还是差？

优化结果的判别，完全取决于现场的需求。正如13楼提到的，闭环自动控制系统技术指标，有动态和静态之分。不论是调节时间、超调量还是动态速降，这些指标只要能满足要求即可。因为有些场合，需要系统的快速调节特性，对超调量可容忍，因此，系统调节特性呈欠阻尼；而另一些场合，系统不允许超调，而对系统的稳定时间却允许放宽条件。这样系统调节特性就要呈现过阻尼。由此决定系统自动辨识和优化的结果就是现场是否满足使用。这是个活的标准。而且条件是宽泛的，也不唯一。采用的判别方法，当然是以录波为好。因为把设定值和实际值在阶跃响应下记录的波形作为分析依据，最能说明问题。

如何记录阶跃响应的波形呢？问题很简单，就像装置自动辨识的方法一样，分别将给定值10%；20%；...100%，然后启动系统，加“使能”后，分别记录系统启动的全过程即可。记录波形内容为，转速设定值和实际值；电机的电流实际值或转矩实际值。这就足矣。所以要记录不同的阶跃响应下的波形，这主要是观察不同的阶跃响应下，调节器的控制特性是否都能覆盖其0-100%的阶跃条件都能满足指标。如果调节器的参数有问题，会出现顾此失彼的情况，不能够保证0-100%阶跃给定这个范围。

关于自动优化和辨识的参数利用问题。当你还没有使用经验的时候，可利用自动优化的结果，无需更改。但要注意PI值的合理性，所谓合理性，就是两个参数通常状态，不要取其极端。比如P值很大，超过10；I值很小，小于150ms（毫秒）。一般的系统P值小于10，I值在0.4-1.2之间。这个范围内，优化结果都可以直接使用的。无需更改。当你使用有经验以后，你会根据自动辨识的参数（一个本楼讨论都没人提到的重要参数），就是系统的“启动时间”。这个在西门子的交直流传动控制器参数表中都有的参数。是通过速调自动优化后系统确认的。他是一个非常好用的参数，你可以用这个参数，分析自己调试的系统转动惯量，并确定理想的PI时间常数。我一般根据现场的需要，把速调的PI时间常数等于系统“启动时间”的2；4；6；8...倍，注意是PI时间常数。不是单一的P或I。是两个参数的乘积。通常情况，针对6SE70和6RA70的自动优化所得到的“启动时间”，乘以2等于PI乘积即可。而MM440就有可能要乘以4、6、8..了。因为MM440的优化往往都是电机轴悬空的优化。

最后，想提的一个小小的建议。就是有些网友喜欢问一些专业术语或概念的问题，比如什么叫“调节器饱和”？什么叫“时域特性”？什么叫“频域特性”。我认为这类问题可以“找答案”，也可以“百度”，也可以教科书去复习或自学。比如，“调节饱和”这个概念和定义在讲三极管和放大器的模电数电教科书就有详细的解释；再比如，时域特性和频域特性的概念，在《自控原理》教科书有详细的解释。论坛里最好是交流应用问题，理论联系实际问题，经验，心得，方法等等，而不是概念、名词解释。纯理论定性的解释还是以教科书的定义为准。这样交流起来会很精彩。不会因为大量的转载和粘贴让人看的眼晕。另外，专题讨论嘛，就是有技术门槛的。如果连一些必备的知识都搞不懂，那肯定就无法参与“专题”其中。特别是调节器的参数设置，这是针对你的一个特定的闭环系统，在设计一个符合要求的调节器。这在专业教科书里使用专门的章节描述的内容（“两个调节器的设计”）。而我们是在实践这个理论的描述过程。所以，门槛知识一定要掌握，否则怎么来指导你的实践呢？

白天，特意翻了一下教科书，再来讨论本楼话题。

首先，教科书针对闭环控制系统的评价，可不是楼主的题目定义的。闭环系统的动静态性能，是针对传动系统整体的评价。也就是说，不仅仅是速度环的优化，它包括电流环的优化。如果是三环系统，还要包括第三环的优化。也就是说，系统的动静态性能评价，是针对整个系统的评价。比如，Ⅰ阶系统；Ⅱ阶系统等等，或者说对于闭环系统的性能评价包括了从内环到外环的整体优化结果的评价。

第二，系统的静态指标就一个，静差（稳态调节精度）。

第三，系统的动态指标，包括两个方面，第一方面是系统的跟随性能指标；第二方面是系统的扰动性能指标。

跟随性能包括：
1.启动上升时间；
2.超调量；
3.调节时间。

扰动性能包括：
1.动态速降；
2.恢复时间。

哈哈，看看这些，哪个能做出硬性规定和标准呢？一个也不能，都是根据具体的系统，做具体的评价。标准就是能否满足现场的使用需求。而且，作为动态指标，他们都是互相关联的，就是按下葫芦起了瓢那种的。现场调试都是需要兼顾各方的。本着够用即好原则，互相迁就。所谓“摆平”，在这里也适用。就像处理人际关系一样。“圆滑世故”、“中庸”反倒好。适应的面广。

1.。启动上升时间，这个指标评价的是系统在饱和非线性状态的加速性能。这个指标其实包含着电流调节器的作用。这个指标我要强调一下的是，他与一个具体的系统转动惯量有关。我们知道在闭环传递函数里，负载作为被控对象，他的时间常数主要由他的机械转动惯量决定。因此“启动上升时间”这个指标在我们调试时一定要重点关注。有些同行，无视系统的惯性指标，一味的想按照自己的意愿加速启动，结果是要么不可能，要么憋快熔或跳开关，弄不好还可能炸装置呢。这不是危言耸听；
2.超调量，这个指标，评价的是系统阻尼特性。是欠阻尼？还是过阻尼？
3.调节时间，这个指标评价系统的反应速度，快速性问题。
4.动态速降和恢复时间，这两个指标评价的是系统的调节硬度。针对突加负载的波动状态。

对于稳态指标，调节器的静差（稳态调节精度），这个基本没什么异议，现在用的调节器都是PI调节器，稳态运行时没有静差。控制精度相当的高。

看看上面这些，我们从电流环到速度环，从静态模型的计算到动态的上电测试和惯性补偿、加速度预控，这些工作那个不都得做认真的测试嘛。只有都做了，那些动静态的指标才能被我们按照使用的要求设置好。西门子的自动优化算法，就是采用的“最佳系统”平均计算的方法，获得上面那几个动静态的指标的。

我们如果觉得现场不够满意，完全可以对其作出相应的调整，使其打破“平均”而突出某一个方面。比如，我所处的行业，一般都是希望系统求稳，不要超调。所以牺牲的是调节时间。为了稳，从一个状态到另一个状态，过渡过程比较平滑，拉长了稳定时间。

再比如，在直流传动栏目，n年以前，曾经掀起过一次如何设置调节特性的热议。有人说，调节器的放大倍数可以是30倍至50倍。我不信。那稳得住吗？我们都知道，闭环调节器的P值过大，系统会震荡发散的。这不是一个好的设置。可是，有高手就提出，完全可行。而且有应用。他就指出，调节系统的动态还有一个指标，叫“动态速降”和“恢复时间”，所以把放大器的P设置很大，就是为了获得必须的“硬度”，保证在突加负载时，系统的动态速降符合要求，俗称“不丢转”。

ok，所以说这些，就是想说明，任何一个好的调节系统指标，都脱离不了现场需求。调试这些系统，就要有针对性的做那几个方面的工作。让系统的动静态指标符合特定现场需求。而我们，只要掌握了西门子给出的、一般的调节器和控制模型的动静态优化方法，再加上“闭环自动控制原理”作指导。以不变应万变即可。

针对14楼的发言，我倒是有不同的认识。

P调节器怎么会不稳定呢？完全能稳定的。P调节器的作用是放大给定与反馈的差值，快速的调节输出，使系统的实际值跟随给定值。这种调节过程开始时有超调和震荡，但是这种震荡只要是收敛的，系统就能稳定。而且，许多系统都是纯P调节器的系统。稳定没有问题。事实上它比 PI 调节器更容易稳定。震荡收敛的更快。特别体现在伺服系统的定位上，P调节大量使用。

但是P调节器的致命弱点是系统的稳态指标不好，有静差无法消除。而加入积分的 I 运算，即可把静差消除。因此，I 调节器的作用不是为了稳定，而是为了消除系统的稳态误差。

这些概念，教科书中都有描述的。我们在讨论本题目时，还是要重温一下教科书的相关基本定义和概念，再来讨论，效果会更好。

哈哈，驱动菜鸟其实是老鸟。厉害。

其实，用了10多年的西门子的交直流传动装置，他的算法可能是西门子独家的，就是最佳对称系统的算法。这个在我上学时的专业教科书里，就是作为有缺陷来分析的。可是，我用这个算法的结果，调试出来的系统动态静态特性没什么不好，而且现在就是依照这个来设计系统的PI参数。

经典公式：速调P*速调I = 2 系统启动时间（或者叫“加速时间”）

只要等式的左边和右边相等，左边的P和I可以任意调整。当然这种调整必须符合实际系统的需要。判别标准是，动态运行跟随性好，不超调；稳态时稳定不震荡。

这里的关键是：要找到系统通过动态优化所确定的启动时间（或者叫加速时间），这个参数交直流装置，新老产品里都有。说明书中也都有交代。这里不赘述。