содержание .. 18 19 20 21 ..

Стандартные сервосистемы нового поколения ASD-B3. Руководство пользователя - часть 20

6.3.4 Масштабирование аналоговой команды

В аналоговом режиме управляйте командой скорости двигателя с помощью аналоговой разности

напряжений между V_REF и GND. Используйте P1.040 и P1.081 (максимальная скорость вращения для

аналоговой команды скорости), чтобы отрегулировать крутизну изменения скорости и ее диапазон.

P1.082 может изменять время переключения фильтра между P1.040 и P1.081.

Команда задания скорости

6000 об/мин

P1.081 = 6000

3000 об/мин

P1.040 = 3000

-10

-5

Входное аналоговое

напряжение (В)

3000 об/мин

6000 об/мин

См. Главу 8 для подробного описания соответствующих параметров.

Параметр

Функция

P1.040

Первый набор максимальной скорости вращения для аналоговой команды скорости

P1.081

Второй набор максимальной скорости вращения для аналоговой команды скорости

P1.082

Время переключения фильтра между P1.040 и P1.081

189

6.3.5 Временная диаграмма режима управления скоростью

Внутренние

регистры

Внешнее

аналоговое

напряжение

или 0

выкл

SPD0

вкл

Внешние

выкл

SPD1

вкл

входы/выходы

SON

вкл

Примечания:

«выкл» означает, что дискретный вход DI выключен (цепь разомкнута); «вкл» означает, что DI

включен (цепь замкнута).

2. Когда сервопривод находится в режиме Sz, команда скорости S1=0; когда сервопривод находится в

режиме S, команда скорости S1 является входным сигналом внешнего аналогового напряжения.

3. В состоянии «Servo On» команда выбирается в соответствии со статусом SPD0 и SPD1.

190

6.3.6 Настройка усиления контура скорости

Структурная схема блока управления скоростью показана ниже.

Блок управления скоростью

nit

Усиление

Дифферен-

упреждения

Инерция системы J

циатор

скорости Р2.007

(1+Р1.037)*JM

Усиление

управления

скоростью

Интегратор

Скорость

Переключение

Коэффициент

усиления

инерции

изменения

Р2.027

нагрузки

Интегральная

Р2.005

компенсация

скорости

Р2.006

Переключение

Инерция

усиления

двигателя

Р2.027

Команда

Токовая

Ответная

задания

постоянная

момента

команда

момента 1/КТ

Низкочастотный

фильтр

Оценка

Энкодер

скорости

Р2.049

В блоке управления скоростью вы можете регулировать различные типы усиления. Вы можете

настроить усиление вручную или использовать два предоставленных режима регулировки усиления.

Вручную: установите параметры вручную, и все автоматические или вспомогательные функции будут

отключены.

Режим регулировки усиления: см. Главу 5.

Ручной режим

Когда вы устанавливаете P2.032 на 0, вы также устанавливаете усиление управления скоростью

(P2.004), интегральную компенсацию скорости (P2.006) и усиление упреждения по скорости (P2.007).

Ниже приведены описания параметров.

Коэффициент усиления управления скоростью: чем выше коэффициент усиления, тем больше ширина

полосы для отклика контура скорости.

Интегральная компенсация скорости: увеличение этого коэффициента увеличивает жесткость на низких

частотах и снижает установившуюся ошибку. Однако это приносит в жертву запас по фазе. Если вы

установите слишком высокое усиление, это снизит стабильность системы.

Усиление упреждения по скорости: уменьшает отклонение задержки фазы.

См. Главу 8 для подробного описания соответствующих параметров.

191

Параметр

Функция

P2.004

Усиление управления скоростью (KVP)

P2.006

Интегральная компенсация скорости (KVI)

P2.007

Усиление упреждения по скорости (KVF)

Теоретически ступенчатый отклик можно использовать для объяснения пропорционального усиления

(KVP), интегрального усиления (KVI) и усиления упреждения (KVF). Здесь временной интервал

используется для иллюстрации основного принципа.

Временная область

Скорость

Чем выше значение KVP, тем больше

пропускная способность. Время увеличения

скорости также будет короче. Однако, если

значение установлено слишком большим,

запас по фазе будет слишком мал. Эффект

меньше, чем работа KVI для установившейся

ошибки, но больше для ошибки

рассогласования.

Время

Скорость

Чем выше значение KVI, тем больше

усиление на низких частотах. Это сокращает

время, за которое установившаяся ошибка

снижается до нуля. Однако это существенно

не уменьшает следующую ошибку.

Время

Скорость

Чем ближе значение KVF к 1, тем более

полная прямая компенсация.

Следующая ошибка становится очень малой.

Однако слишком высокое значение KVF также

вызывает вибрацию.

Время

192

6.3.7 Блок подавления резонанса

Когда возникает резонанс, это, вероятно, связано с слишком высокой жесткостью системы или слишком

большой полосой отклика. Устранение этих двух факторов может улучшить ситуацию.

Кроме того, используйте низкочастотный фильтр (P2.025) и режекторный фильтр (P2.023, P2.024,

P2.043 - P2.046 и P2.095 - P2.103) для подавления резонанса, если хотите. оставить параметры

управления без изменений.

См. Главу 8 для подробного описания соответствующих параметров.

Параметр

Функция

P2.023

Частота режекторного фильтра (1)

P2.024

Уровень затухания режекторного фильтра (1)

P2.043

Частота режекторного фильтра (2)

P2.044

Уровень затухания режекторного фильтра (2)

P2.045

Частота режекторного фильтра (3)

P2.046

Уровень затухания режекторного фильтра (3)

P2.095

Полоса пропускания режекторного фильтра (1)

P2.096

Полоса пропускания режекторного фильтра (2)

P2.097

Полоса пропускания режекторного фильтра (3)

P2.098

Частота режекторного фильтра (4)

P2.099

Уровень затухания режекторного фильтра (4)

P2.100

Полоса пропускания режекторного фильтра (4)

P2.101

Частота режекторного фильтра (5

P2.102

Уровень затухания режекторного фильтра (5)

P2.103

Полоса пропускания режекторного фильтра (5)

P2.025

Низкочастотный фильтр подавления резонанса

Блок управления скоростью

Дифферен-

Усиление

Датчик

циатор

упреждения

тока

скорости Р2.007

НЧ фильтр

Р2.025

Управление

ПИ контроллер

током

Р2.004, Р2.006

ШИМ

Двигатель

Режекторный

фильтр 1

фильтр 2

фильтр 5

фильтр 3

фильтр 4

P2.023, P2.024

P2.043, P2.044

P2.045, P2.046

P2.098, P2.099

P2.101, P2.102

Энкодер

Переключатель автоматического подавления резонанса и установка уровня обнаружения

P2.047, P2.048

Оценка скорости

193

ASDA-B3 обеспечивает два типа подавления резонанса: один - это режекторный фильтр, а другой -

низкочастотный фильтр. См. диаграммы ниже для рассмоторения результатов использования этих

фильтров.

Коэффициент усиления системы без обратной связи с резонансом:

Режекторный фильтр

Усиление

Резонансная

Частота

Резонансная

Частота

частота

(1) Точка резонанса; (2) Режекторный фильтр; (3) Подавленная режекторным фильтром точка резонанса

Низкочастотный фильтр

Усиление

Резонансная

Частота

Резонансная

Частота

частота

(1) Точка резонанса; (2) Скорость затухания (-3 дБ); (3) НЧ фильтр (частота среза НЧ фильтра = 1000 /

P2.025 Гц); (4) Подавленная НЧ фильтром точка резонанса

В заключение из этих двух примеров: если вы увеличите значение P2.025 больше 0, ширина полосы

пропускания (BW) станет меньше. Хотя это решает проблему резонанса, это также уменьшает полосу

отклика и запас по фазе, и, таким образом, система становится нестабильной.

Если вам известна резонансная частота, вы можете подавить резонанс с помощью режекторного

фильтра, который лучше в этом случае, чем использование низкочастотного фильтра. Если

резонансная частота значительно дрейфует со временем или по другим причинам, использование

режекторного фильтра не рекомендуется.

194

Система с открытым контуром и резонансом:

Усиление

Частота

Когда значение P2.025 увеличивается выше 0, BW становится меньше, как показано на рисунке ниже.

Хотя это решает проблему резонансной частоты, ширина полосы отклика и запас по фазе

уменьшаются.

Усиление

0 дБ

Частота

Если вам известна резонансная частота, вы можете подавить резонанс с помощью режекторного

фильтра. Частотный диапазон режекторного фильтра составляет 50-5000 Гц, а сила подавления

составляет 0-40 дБ.

Если частота не соответствует условиям режекторного фильтра, для уменьшения резонанса

рекомендуется использовать низкочастотный фильтр.

195

6.4 Режим управления моментом

Режим управления моментом (T или Tz) подходит для таких приложений, как печатные машины и

намоточные машины. Есть два вида источников команд: аналоговый вход и внутренние регистры

(параметры). Вход аналоговой команды использует масштабированное внешнее напряжение для

управления моментом двигателя, в то время как регистры используют внутренние параметры (P1.012 -

P1.014) для команды задания момента.

6.4.1 Выбор источника команды задания момента

Внешнее аналоговое напряжение и внутренние параметры являются двумя источниками команд

крутящего момента.

Вы выбираете источник команд с сигналами на дискретный вход DI разъема CN1. См. дополнительную

информацию в таблице ниже.

Номер

Сигнал DI CN1

команды

Источник команды

Содержимое

Диапазон

TCM1

TCM0

момента

Внешний

Напряжение

аналоговый

между T_REF и

-10В « +10В

Режим

сигнал

GND

Команда момента

P1.012

-500% « 500%

Параметры регистров

P1.013

-500% « 500%

P1.014

-500% « 500%

Состояние TCM0 и TCM1: 0 означает, что дискретный вход DI выключен (цепь разомкнута); 1

означает, что DI включен (цепь замкнута).

Когда и TCM0, и TCM1 равны 0, если сервопривод находится в режиме Tz, тогда команда равна 0.

Если нет необходимости использовать аналоговое напряжение для команды задания момента, то

режим Tz применим и может помочь избежать проблемы дрейфа нулевого напряжения. Если

сервопривод находится в режиме T, то команда представляет собой разницу напряжений между

T_REF и GND. Диапазон входного напряжения составляет от -10 В до +10 В, что означает, что вы

можете регулировать соответствующий момент (P1.041).

Когда один из TCM0 или TCM1 не равен 0, внутренние параметры становятся источником команды

задания момента. Команда выполняется после переключения TCM0 и TCM1. При этом для запуска

нет необходимости использовать DI.CTRG.

Вы можете использовать команду задания момента в режиме управления моментом (T или Tz) и в

режиме управления скоростью (S или Sz). Когда сервопривод находится в режиме управления

скоростью, вы можете вводить команды для ограничения момента.

196

6.4.2 Структура управления в режиме момента

На следующей схеме показана основная структура управления в режиме управления моментом.

Выходной момент

Блок

Команда

обработки

Блок подавления

Блок управления

задания

Двигатель

команды

резонанса

током

момента

Датчик тока

Блок обработки команд задания момента выбирает источник команды (см. Раздел 6.4.1), включая

параметр масштабирования (P1.041) для скорости вращения и параметр S-образной кривой для

сглаживания момента. Блок управления током управляет параметрами усиления для сервопривода и

вычисляет ток для серводвигателя в реальном времени; вы можете установить его только с помощью

команд. Структура блока обработки команд задания момента показана ниже.

Сигналы разъема CN1: TCM0 и TCM1

Регистры

P1.012 - P1.014

Источник

НЧ фильтр

команды

P1.007

P1.001

Масштабирование

A/D

P1.041

Аналоговый сигнал

Верхний путь - это команда из регистра, а нижний - это команда от внешнего аналогового сигнала по

напряжению, которое вы можете выбрать состоянием TCM0 и TCM1, а также P1.001 (Т или ТЗ).

Отрегулируйте момент с помощью аналогового масштабирования напряжения (P1.041) и сгладьте

отклик с помощью низкочастотного фильтра (P1.007).

197

6.4.3 Сглаживание команды задания момента

См. Главу 8 для подробного описания соответствующих параметров.

Параметр

Функция

P1.007

Постоянная времени сглаживания команды момента (низкочастотный фильтр)

Заданный

момент

Время

P1.007

6.4.4 Масштабирование аналоговой команды

Команда момента управляется аналоговой разностью напряжений между T_REF и GND. Отрегулируйте

крутизну момента и его диапазон с помощью параметра P1.041.

Например:

1. Если вы установите P1.041 на 100 и внешнее входное напряжение равно 10 В, команда задания

момента будет равна 100% номинального момента.

2. Если вы установите P1.041 на 300 и внешнее входное напряжение равно 10 В, команда крутящего

момента составит 300% от номинального момента.

Команда момента

300%

100%

Наклон задается параметром Р1.041

-10

-5

Входное аналоговое

напряжение (В)

-100%

-300%

См. Главу 8 для подробного описания соответствующих параметров.

198

содержание .. 18 19 20 21 ..