HRV控制对数控技术加工质量的作用及方法

0 引言

　　数控机床为了提高定位、加工面和加工形状精度以及缩短加工时间，需要对数控系统进行伺服调整。为此，首先要对电流进行伺服的HRV(高响应失量)控制进行调整。该调整要达到较好的性能效果，首先需要掌握HRV伺服控制的原理，从而采取正确的HRV伺服调整方法和步骤。

1 数控系统伺服HRv控制的重要作用

　　数控机床的伺服控制采用图1所示的结构图。

图1伺服控制结构图 

　　最靠近电机的伺服HRV电流控制担负着按照高速度控制输出的指令运转电机的作用，它处在伺服控制的内环。当电网电压波动时，HRV电流控制采用电流负返馈的方式在伺服系统电机速度未变化前及时地进行调节，克服电网电压波动对电机速度造成的影响，因此伺服HRV电流控制的性能好坏决定了数控伺服系统遏制电网电压波动引起电机速度不稳定的性能。

　　另一方面，速度控制是按照位置控制输出的速度指令对电机速度进行控制的。要提高数控系统对作为最终目标的位置指令进行追踪的性能，则需要尽可能的提高位置环增益，为此也需要提高速度控制的性能。在速度调节过程中，HRV电流控制的性能好坏决定了电流跟随速度给定性能的好坏。也就是说在机床为了进一步提高定位、加工面和加工形状精度以及缩短加工时间，伺服HRV控制和调整是非常重要的。也就是说，在为提高伺服控制性能的伺服调整中，改善构成伺服控制基础的伺服HRV控制是首先应该解决的问题，在此基础上再进行高速度控制调整和位置精度控制调整，这是伺服调整中务必遵守的步骤。

　　通过进行伺服HRV控制，即可提高电流环的响应，从而实现速度环路、位置环路的高增益化。高增益化不仅可提高指令追逐和控制外力干扰的性能，而且还具有简化象限突起补偿等伺服功能调整的效果，可以使伺服调整更加简单。

　　图2表示出各伺服HRV控制的增益调整结果，由HRVl、HRV2、HRV3比较可看出：提高基于伺服HRV控制的电流环路的响应，有利于提高速度控制和位置控制响应时间，从而在不使用反向间隙加速功能调节时也能减缓象限突起。

图2不同形式的HRV控制对减缓象限突起的比较图 

　　实测HRV控制轨迹如图3、4所示。显然HRV3伺服控制LLHRV2伺服控制的实际轨迹纹路要细腻，它与光滑的指令轨迹更接近，误差更小。