之前一直觉得手动优化很神秘,这次调个直线电机床子,不能自动优化,只好硬着头皮手动优化试试了,效果还算明显.
背景:
X1/X2两个轴是个龙门轴(GANTRY),两个1FN3100直线电机,海德汉光栅尺,栅距比较大0.2mm,床子要求速度快,精度要求不高. 配驱动时,默认速度环增益1407是3487(直线电机这参数比较大),积分时间1409是10ms. 先要设GANTRY轴,配驱动,小电流试运行,调转子位置,回参考点,下面主要说龙门能运行之后的优化.

初始参数 MD1407=6000 MD 1409=10ms MD 32200=1 MD32300=1 X1/X2完全相同,调任何参数都是两个轴一起改.这套参数比较保守,龙门已经可以动了,但是性能不好.有时会嗡嗡的响(电机啸叫),加速度比较低,启停有时会抖动.之所以MD1407从6000开始,因为默认3487时,轴运行速度稍微一快,就呼呼的抖,幅度很大,增加到5000时大幅度的抖动减小,6000时几乎没有大幅度抖动,但有时电机啸叫.

测试0 看版主的文章,调MD1407时先把MD1409放大到500.这下电机啸叫更厉害了,出现剧烈抖动,简直没法运行了.版主还说过,默认的的MD1409比较大,我就把MD1409改到6ms,剧烈抖动没有了,之后再没动过积分时间.

测试1 速度设定点测试Velocity setpoin step-change
驱动参数:1407=6000 1409=6
测量设置:amplitude:200mm/min ,measuring time 50ms ,settling time 0ms,offset 0 mm/min
200的设定速度,阶跃响应惨不忍赌,实际速度来回波动,这时电机还在嗡嗡叫.


测试2 速度设定点测试
驱动参数: 1407=7000 1409=6
测量设置 amplitude: 800 measuring time 150ms settling time 0ms offset 0 mm/min (提高了速度设定点,延长了测试时间)

高频震动的周期2.5ms(400hz),幅值150mm/min

测试3 频率响应Ref.frequency respons
驱动参数 1407=10000 1409=6 (由于速度提升慢,我把1407提高了)
测量设置 Amplitude 20mm/min,Bandwidth 4000hz,Averaging 20,Settling time 1000ms,Offset 40mm/min

图中可以看出400HZ附近有个尖,和测试2中读出的频率相同,这个尖就是电机啸叫的罪魁祸首,因为1407=6000时啸叫已经出现了,而速度提升还很慢,明显6000不是一个合适的速度增益数值,而啸叫不代表电机已经达到极限.
在400hz处增加一个滤波器
带阻滤波器MD1201=2H
中心频率MD1213=450
带宽MD1214=150
衰减幅度MD1215=0 最大衰减幅度
滤波器数量MD1200=2

测试4 增加滤波器后的频率响应,讨厌的尖峰变小了,这时啸叫消失了,滤波器作用非常明显


测试5 速度设定点
驱动参数 1407=12000 1409=6(为了提高速度上升的速度,有提高了增益)
测量设置 amplitude: 800, measuring time 150ms,settling time 0ms,offset 0 mm/min
下图中看出,和测试2相比,高频振动幅度明显减小,速度提升也变快了


结语:我还发现直线电机,MD1407越往大调,电机运行时声音越大.MD1407我调到18000也可以用,响应很快,但这时噪音就大了,最后MD1407选择是10000左右.位置环增益调到2,加速度调到5,也可以运行,但龙门启停太猛,比较吓人,最后MD32200=1.4,MD32300=2.这时龙门速度可以到80m/min,起停也还好.生活中处处都要考虑平衡.滤波器作用真的非常明显,不过有些高频振动怎么也消不掉.
我这只是个例子,完全是按照刘工网站上文章做的,感谢版主的文章.