三菱数控伺服驱动参数设定与调整

1 引言

　　数控机床伺服驱动参数调整的好坏，直接影响到机床的加工精度和性能。很多数控机床在出厂前，都进行过伺服驱动参数基本设定，能满足一般精度的加工要求。但在动态性能要求高的模具加工中，由于伺服驱动参数没有进行最佳调整。造成电气系统与机械特性匹配不合理．导致加丁中出现质量问题。例如，铣球面光洁度差、加工圆弧呈椭圆、加工面在象限切换处出现刀痕等等。根据三菱数控系统的特点．笔者总结了伺服驱动参数调整要领及伺服驱动参数设定与调整方法。

2 伺服驱动参数分析

　　三菱伺服驱动控制原理如图1所示。

图1 三菱伺服驱动控制原理示意图

　　三菱伺服驱动系统采用图1所示的三环控制方式。整个控制流程是通过位置环到速度环，再到电流环，最终到伺服电机。而伺服电机则将电流信号和速度信号分别反馈给电流环和速度环、位置环，从而实现快速、准确的运动控制。

　　2.1 电流环

　　电流环的作用是限制最大电流。使系统有足够大的加速扭矩。电流环控制参数主要包含电流回路q轴进给补偿#2209、电流回路d轴进给补偿#2210、电流回路q轴增益#22l1、电流回路d轴增益#2212，这些参数由伺服电机的电气特性决定的， 根据电机型号设定相对应的标准值。

　　2.2 速度环

　　速度环的作用是抑制速度波动，增强系统抗负载扰动的能力。速度环控制参数主要有：速度回路增益1(#2205，简称：VGN1)、速度回路增益2 (#2206，简称：VGN2)、速度回路延迟补偿(#2207，简称：VIL)、速度回路进给补偿(#2208，简称：VIA)。

　　机床的切削精度和切削循环时间有很大的影响，增大没定值则控制精度相应提高，但机械容易发生振动。使用滤波器参数抑制机械振动．尽可能提高速度环增益1设定值，是伺服调整之关键所在。

　　速度环超前补偿参数#2208主要决定速度环的低频带特性。标准值为1364， 高速高精度控制时的设定为1900。对于惯量较大的负载、有时标准值可能会下降。对于高速轮廓切削(通常F在1000mm／min以上)，为保证精度，VIA必须保持高的设定值(或标准值设定)。对重视切削循环时间的机械而言，提高速度环超前补偿值将改善相对位置指令的跟随性，缩短位置滞后收缩至定位宽度的时间。在改善精度和循环时间方面，如果VGN1的设定值较大(接近标准值)，或使用与增加VGN1等效的干扰观测器的功能，VIA的调整将会更加容易。

　　2.3 位置环

　　位置环的作用是保证系统的动态跟踪性能。使系统稳定运行。位置环的控制参数主要有：位置回路增1(#2203， 简称：PGN1)、位置回路增2 (#2204，简称：PGN2)、SHG控制增益(#2257，简称：SHGC)。PGN1是决定对指令位置跟随性的参数，插补轴之间位置环增益应设定为相同值。增加PGN1设定值，可提高对指令位置的跟随性，缩短定位时间。