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2       概述

2.1      选项：S23

智能动态控制 - Intelligent dynamic adjustment（IDC）

6FC5800-0BS23-0YB0

2.2      功能说明

智能动态控制（IDC）根据轴位置或速度变化，按预先定义的特性曲线自适应调整控制参数，如位置环增益，力矩前馈惯量，驱动数据等控制参数，从而获得机床轴的最优动态响应。

机床轴位置或速度发生变化时，智能动态控制（IDC）功能自适应调整控制参数，在整个加工区域内，保证更高的轴动态特性，以充分利用机床动态特性，从而获得更高的控制精度和加工精度。

2.3      功能优点

使用智能动态控制（IDC），充分利用机床动态特性，不同轴位置和运行速度时，

·        控制参数自适应动态调整

·        不需要按最差的工况设置参数

·        不需要使用ASUP异步子程序或通过加工程序修改参数

·        不需要切换不同参数组

2.4      功能应用

该功能用于机床轴不同位置或速度时，需要使用不同的控制参数。如

·         桥式龙门机床滑枕Y向（左右）的不同位置，龙门轴X1和X2设置不同的机械动态特性

·        龙门机床滑枕Z向（上下）的不同位置，Z轴设置不同的机械动态特性

·        长行程丝杠传动（>5m），行程起点和终点，设置不同的机械动态特性

·        长行程丝杠传动（>5m），低速和高速运行，设置不同的机械动态特性。

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通过使用智能动态控制（IDC）功能，根据机床轴位置或速度，自适应调整控制参数。如最大化Kv，最小化积分时间，最大化速度环增益，修改电流设定值滤波器，速度环滤波器，APC参数等。

2.5      应用条件

控制器

系统软件

SINUMERIK 840D   sl

SW > V49,

V4.93: 驱动控制参数的自适应不能与基于驱动的安全集成同时使用

V4.94：IDC 可与基于驱动安全集成一起使用

SINUMMERIK ONE

SW > V613

SINUMERIK 828D

SW > V49

3       调试

3.1      工作原理

智能动态控制（IDC）根据轴位置或速度变化，按预先定义的特性曲线自适应调整控制参数，如位置环增益，力矩前馈惯量，驱动数据等控制参数。


输入变量：位置或速度

输出变量：按定义的特性曲线，线性化输出位置环增益，力矩前馈惯量，或驱动数据等控制参数

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说明

·        输入轴可来自于轴或其他机床轴

·        输入变量可来自于轴或其他机床轴

·        总共可定义100个输入和输出的线性关系

3.2      配置画面

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输入变量：轴位置或速度

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输出变量：位置环增益系数，力矩前馈惯量系数，驱动数据系数等控制参数


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3.2.1     模式

两种模式：

·        永久激活

·        临时激活（通过调用CYCLE782激活或关闭）


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两种模式的区别

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3.2.2     输入变量

输入变量，如轴位置和轴速度。详细如下表

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3.2.3     输出变量

输出变量，如位置环增益，力矩前馈惯量，自适应驱动参数等。详细如下表

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·        自适应驱动参数

可调整驱动参数，如速度环增益p1460，积分时间p1462等，详细如下表

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4       按轴位置自适应调整位置环增益Kv

4.1      定义调整特性曲线

根据轴位置自适应调整Kv

输入变量：轴位置

输出变量：位置环增益Kv

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调整点1：轴位置1000mm，调整系数200%

调整点2：轴位置5000mm，调整系数100%

 

·        说明

位置小于1000mm时，比例系数为200%

位置大于5000mm时，比例系数为100%

4.2      配置调整表

按调整特性曲线，根据轴位置自适应调整Kv配置，

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说明

·        表定义的输入变量从小到大

·        根据位置调整生效条件：各轴须回参考点

4.3      配置概览

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4.4      自适应调整

轴诊断，检查自适应调整激活状态

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轴位置3000mm时，按定义调整特性曲线，Kv调整系数150%，

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轴位置3000mm时，按定义调整特性曲线，N32200 = 2时，Kv实际值= 2*150% =3，

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5       按轴速度自适应调整位置环增益Kv

5.1      定义调整特性曲线

根据轴速度自适应调整Kv

输入变量：轴速度

输出变量：位置环增益Kv

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调整点1：轴速度2000mm/min，调整系数150%

调整点2：轴速度10000mm/min，调整系数100%

 

·        说明

轴速度小于2000mm/min时，比例系数为150%

轴速度大于10000m/min时，比例系数为100%

5.2      配置调整表

按调整特性曲线，根据轴速度自适应调整Kv配置，

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说明

·        表定义的输入变量从小到大

·        根据位置调整生效条件：各轴须回参考点

5.3      配置概览

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5.4      自适应调整

轴诊断，检查自适应调整激活状态

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轴速度5000mm/min时，按定义调整特性曲线，Kv调整系数131.25%，

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轴速度5000mm/min时，按定义调整特性曲线，N32200 = 2时，Kv实际值= 2*131.25% =2.625，

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6       按轴位置和速度自适应调整位置环增益Kv

按轴位置和速度自适应调整位置环增益Kv。

6.1      定义调整特性曲线

1.    根据轴位置自适应调整Kv

输入变量：轴位置

输出变量：位置环增益Kv

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调整点1：轴位置1000mm，调整系数200%

调整点2：轴位置5000mm，调整系数100%

 

·        说明

位置小于1000mm时，比例系数为200%

位置大于5000mm时，比例系数为100%

 

2.    根据轴速度自适应调整Kv

输入变量：轴速度

输出变量：位置环增益Kv

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调整点1：轴速度2000mm/min，调整系数150%

调整点2：轴速度10000mm/min，调整系数100%

 

·        说明

轴速度小于2000mm/min时，比例系数为150%

轴速度大于10000m/min时，比例系数为100%

6.2      配置调整表

1.    根据轴位置自适应调整Kv

输入变量：轴位置

输出变量：位置环增益Kv

按调整特性曲线，根据轴位置自适应调整Kv配置，

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2.    根据轴速度自适应调整Kv

输入变量：轴速度

输出变量：位置环增益Kv

按调整特性曲线，根据轴速度自适应调整Kv配置，

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6.3      配置概览

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6.4      自适应调整

轴诊断，检查自适应调整激活状态

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轴位置1313mm时，按定义调整特性曲线，Kv调整系数192.18%；

轴速度5000mm/min时，按定义调整特性曲线，Kv调整系数131.25%；

综合当前轴位置和轴速度，实际Kv调整系数为192.18% * 131.25% = 252%

Kv实际值= 2*252% =5.04

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7       驱动参数自适应调整

7.1      配置报文146

条件：驱动参数自适应调整，须设置报文为146。

N13060 $MN_DRIVE_TELEGRAM_TYPE[n]=136

p922=146  ;IF1 PZD tele

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7.2      激活驱动功能模块 – Controller parameter adaptation

配置驱动功能模块，激活‘Controller parameter adaptation’，

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功能模块激活：r171 Bit 29 = 1

R171 Drive objects function module 1

Bit 29: Controller parameter adaptation =1

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7.3      按轴速度自适应调整速度环增益Kp

7.3.1     定义调整特性曲线

根据轴速度自适应调整Kp

输入变量：轴速度

输出变量：速度环增益Kp

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调整点1：轴速度2000mm/min，调整系数200%

调整点2：轴速度10000mm/min，调整系数100%

 

·        说明

轴速度小于2000mm/min时，比例系数为200%

轴速度大于10000m/min时，比例系数为100%

7.3.2     配置调整表

按调整特性曲线，根据轴速度自适应调整Kp配置，

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说明

·        表定义的输入变量从小到大

·        根据位置调整生效条件：各轴须回参考点

 

驱动设置，

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7.3.3     配置概览

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7.3.4     自适应调整

轴诊断，检查自适应调整激活状态

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轴速度5000mm/min时，按定义调整特性曲线，Kp调整系数162.5%，

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轴速度5000mm/min时，按定义调整特性曲线，p1460 =0.4728时，Kp实际值r1468= 0.4728*162.5% =0.7683，

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8       附录

8.1      相关参数

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8.2      标准报文

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9       作者/联系人

顾向清

2020-12-10


10       版本信息

版本

日期

修改内容

V1.0

2020.12.10

创建

V1.0

2022.01.20

更新，排版