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两台G120带异步伺服做主从控制,转速控制不好,请问该怎么调试G120

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侠圣

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主题:【求助】两台G120带异步伺服做主从控制,转速控制不好,请问该怎么调试G120
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只看楼主 只看精华 楼主 2017-08-19 15:54:02

设备是这样的:


两台G120的变频器,控制单元为CU250S-2,功率都是4KW。


电机呢铭牌写的是AC SERVO MOTOR,(这不是交流伺服电机?又说是异步伺服)额定转速2000转,频率70HZ,电流7.8A。设备是履带牵引,上下两条履带各由一个电机带减速机控制。也就是说要做主从控制,电机编码器1024PPR,HTL。


接下来说下我的调试过程:


首先确定一台做主,一台做从,主电机采用带编码器速度控制,从电机采用速度控制转矩限幅。电位器给定到AI0作为主电机速度给定。然后我把主电机的R21速度信号输出AQ0连接到从电机的AI0,然后主电机的R79转矩给定值输出AQ1连接到从电机的AI1。


先对两台CU做不带编码器的矢量控制调试,电流我设定为电机铭牌,转速也是设定为2000转,最大转速也设定为2000转,频率为70HZ,优化通过。


再对两台CU做带编码器的矢量控制调试,也都通过。然后开始试运行,给定500转,实际编码器反馈在490-510之间跳动。


下面对从电机做转矩限幅,我把P1522和P1523关联到AI1也就是前面所说的主电机输出的转矩值作为从电机的转矩限幅值。然后P1071设定为2900,P2900=110.也就是比主电机的速度快10%.


 现在问题来了:


1,主电机给定速度,就会带动上面履带转动,但是下面履带(从电机0的转矩限幅值由主电机的转矩值相同,但是履带不转(但是人手可以拉动,是不是还没克服静转矩?)


2,两个CU的实际速度与设定速度相差总是有十转上下(后来我直接把电位器给定同时接到两个CU的AI0,不采取第一台速度输出给第二台输入,还是不行)


3,下面履带(从电机)不管上面履带转多快它总是不转,上下两个履带夹紧时,由于上面转,下面也转,速度环由于达不到从电机CU的给定值(因为速度给定比主机多10%)出现饱和,可以看到实际速度和主电机速度差不多(但都和给定值相差大),但一旦上下履带分开,从电机就不转了,要求是分开后从电机也要转。


针对上述问题,请问怎么调试呢,还请各位赐教!


 
精华帖版主置评: 精华提问。为什么?因为这个实例是典型的传送带同步控制应用。解决方案很多的。kdrjl
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侠圣

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只看楼主 只看精华 楼主 1楼 2017-08-19 15:57:21

补充一下,静态优化和动态优化都做了。是不是要调速度环PI值才能达到还是说这种电机就不能这么调试,要注意什么?

另外怎么让从电机在履带不合拢的时候转起来呢,需要怎么设置。这个控制系统纯继电器控制。


 
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只看楼主 只看精华 2楼 2017-08-19 16:35:33

看着有点晕。这个怎么会叫主从控制呢?主从控制要求从电机是转矩控制,而楼主这个不是吧?


再说了,两电机上下分别是通过同步带耦合的,这样的控制主从控制不合适。因为不是同轴的刚性耦合。而是传送带的耦合。


所以,楼主的问题,与控制方式有直接的关系。应该是两电机都是转速控制方式,然后做负荷分配的速度同步控制。


个见。仅供参考。


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只看楼主 只看精华 楼主 3楼 2017-08-19 16:44:23
请问怎么做负荷分配的速度同步控制?
 
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只看楼主 只看精华 4楼 2017-08-19 17:25:25

看看从机的P1520、P1521、R1526、R1527各是多少?


天生不宜做胜利者,自来没有胜利的欲望,只是不甘失败,十分十分不甘心失败。木心
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只看楼主 只看精华 楼主 5楼 2017-08-19 17:41:18
p1520.p1521分别是28.25,-28.25,r1526.r1527分别是0.18,-0.18
 
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只看楼主 只看精华 6楼 2017-08-19 18:14:58

第一,速度同步负荷分配最典型的例子就是同步传送带的控制,两电机转速控制用同一个转速给定和相同的线速度的转速实际值,然后对速度特性做软化,也就是激活下垂特性。就可以实现加减速动态过程的负荷分配了;


第二,就楼主本身的系统描述,似乎两电机的空载摩擦曲线不一致,所以,就是你现在的系统参数配置,稍加改进,即可满足你的需求。方法是用CU250S-2里的自由功能块,其中有一个特性曲线块,把它的输出,和来自主电机的转矩限幅值用一个加法器相加,再输入到P1522和P1523注意,这个值必须是正值(限幅值不认负值),然后P1525 = -100。这样,把特性曲线测试一下不同转速下从机的值为多少就能使从电机空载运行,且转速设定值与实际值一致。这就是相当于补偿从机静摩擦阻力。


当然,也许是楼主的主机转矩设定值没有绝对值,导致的极性不正确,而使从机空载下不运转。


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精华帖版主置评: 我得给你个精华,方案是你首先提出的。:) -yming
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只看楼主 只看精华 7楼 2017-08-19 18:51:31

转速不稳定,尝试修改下1460参数试试呢,比如往大了改改看。


天道酬勤
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只看楼主 只看精华 楼主 8楼 2017-08-19 20:03:51
速度误差这块我试着调整速度环pi值,总调不好。是不是跟这种电机有关系,异步电机很容易实现带编码器的矢量控制
 
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只看楼主 只看精华 楼主 9楼 2017-08-19 20:04:15
谢谢回复,周一我试下
 
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只看楼主 只看精华 10楼 2017-08-20 09:37:52

完全同意K版2楼、6楼的方案呢。

这明明工艺要求是“线速度”同步(不是电机轴转速同步)。因为考虑到机械加工、传动链总误差(包括今后磨损的误差),要求上下传动链夹持时的同步。

如果机械传动链总误差在1%之内,完全可以两台都是速度控制,接收同一给定值,其中一台采用BiCo,将给定值的1%连接到附加给定通道;然后,设置软化为0.02(2%假定设备总是运行在额定转速);这样夹持时,就“自动线速度同步了”。

我觉得甚至两台都可以设置为2%软化,没有什么主从关系,(谁知道使用中,哪边会磨损快一些?)让上下两边自己找平衡。

你说呢?


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精华帖版主置评: 哈哈,y版威武!kdrjl
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只看楼主 只看精华 11楼 2017-08-20 10:11:29

“我觉得甚至两台都可以设置为2%软化,没有什么主从关系,(谁知道使用中,哪边会磨损快一些?)让上下两边自己找平衡。”


这个经典。


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只看楼主 只看精华 楼主 12楼 2017-08-20 10:18:12
以下是引用yming在2017-08-20 09:37:52的发言 >10楼

完全同意K版2楼、6楼的方案呢。

这明明工艺要求是“线速度”同步(不是电机轴转速同步)。因为考虑到机械加工、传动链总误差(包括今后磨损的误差),要求上下传动链夹持时的同步。

如果机械传动链总误差在1%之内,完全可以两台都是速度控制,接收同一给定值,其中一台采用BiCo,将给定值的1%连接到附加给定通道;然后,设置软化为0.02(2%假定设备总是运行在额定转速);这样夹持时,就“自动线速度同步了”。

我觉得甚至两台都可以设置为2%软化,没有什么主从关系,(谁知道使用中,哪边会磨损快一些?)让上下两边自己找平衡。

你说呢?

非常感谢,还请赐教,请问怎么做“如果机械传动链总误差在1%之内,完全可以两台都是速度控制,接收同一给定值,其中一台采用BiCo,将给定值的1%连接到附加给定通道;然后,设置软化为0.02”这个呢


 
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只看楼主 只看精华 13楼 2017-08-20 10:25:09
以下是引用燕藏锋西门在2017-08-20 10:18:12的发言 >12楼

非常感谢,还请赐教,请问怎么做“如果机械传动链总误差在1%之内,完全可以两台都是速度控制,接收同一给定值,其中一台采用BiCo,将给定值的1%连接到附加给定通道;然后,设置软化为0.02”这个呢

以下是引用yming在2017-08-20 09:37:52的发言 >10楼:完全同意K版2楼、6...

引用10楼详细内容:

完全同意K版2楼、6楼的方案呢。

这明明工艺要求是“线速度”同步(不是电机轴转速同步)。因为考虑到机械加工、传动链总误差(包括今后磨损的误差),要求上下传动链夹持时的同步。

如果机械传动链总误差在1%之内,完全可以两台都是速度控制,接收同一给定值,其中一台采用BiCo,将给定值的1%连接到附加给定通道;然后,设置软化为0.02(2%假定设备总是运行在额定转速);这样夹持时,就“自动线速度同步了”。

我觉得甚至两台都可以设置为2%软化,没有什么主从关系,(谁知道使用中,哪边会磨损快一些?)让上下两边自己找平衡。

你说呢?

每个给定通道不是有两路么?每路前端还有系数呢(X1)。还有反相器(-1)呢

此外,自由功能块有乘法器呀。

怎么BiCo都可以。

你看功能图呀。

要做这些,不是先去看参数,是先看功能图!读懂它是怎么控制的。(其实内容,和你在学校学的自控原理内容一模一样。)


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只看楼主 只看精华 14楼 2017-08-20 10:47:32

软化的表象:

矢量模式下的电机外特性不是非常“硬”么?(就是说,只要负载转矩没超过电机额定转矩,变频器就要使之保持达到速度给定值。无论电机是无负载还是满负载。)

如果,使能了软化(Droop),假定Droop=0.1,且源是转速控制器的电流,那么,当负载转矩增大时,转速将会降低,但最多降低额定转速的10%,之后就变得外特性很硬了。

如果你的源是转矩,那么Drooop=0.1就是指当负载满转矩时,即便你的给定是100%,电机的转速实际值也就是90%给定值。


至于选哪个源,看你的需求。


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只看楼主 只看精华 15楼 2017-08-20 11:41:51

另外,想说一点:

应该先把转速调整到稳定了。

首先应该检查编码器的安装问题。如果用V/f模式,编码器实际反馈还是有不稳定,那就是安装有问题。

然后再用矢量模式,如果是不稳定,那就是机械传动链可能有间隙,而SLVC的增益过大,积分时间过短。

那就修改这两个值,直到转速平稳。关于这方面,K版从前的帖子中有许多论述。找一下。

记住,只要有积分存在,这个系统就是无差系统(稳态时,实际转速=给定值)。那个增益主要是影响动态响应(变速中的跟随)。



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只看楼主 只看精华 16楼 2017-08-20 11:42:49

在 这种应用下从机使用速度环饱和限幅的控制方式是不合适的。

激活droop功能是个正确的选择,但是,按我个人的理解,对应droop的调节输入信号,看似在速调输入,其实已经不再是速度给定信号(所以才称为软化,想想由于负载的不同,速调输入与输出非线性就好理解了),更准确说是一个给定转矩信号,所以如何给出合适的droop调节信号,也是需要好好考虑的。比如把两条履带的速调差通过一个工艺调节器传给droop作为调节信号。这种方法的优点是好调整,对系统一些参数变化不敏感,只是由于对速调进行了软化,使之传递函数发生改变,理论上会对快速性有些影响。

其实不使用droop功能的话,把两条履带的速调差通过一个工艺调节器传给附加转矩输入作为转矩环的调节信号也不失为一种简单有效的方法,并且由于速调未软化,可能效果更好。这种方法未对速调进行任何改变,只是通过补偿来进行同步,所以实现比较麻烦,对于系统一些参数的变化可能导致补偿无法达到最优。


不提无意义的问题; 不做无意义的回答。
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只看楼主 只看精华 17楼 2017-08-20 11:52:51
以下是引用=^_^=在2017-08-20 11:42:49的发言 >16楼

在 这种应用下从机使用速度环饱和限幅的控制方式是不合适的。

激活droop功能是个正确的选择,但是,按我个人的理解,对应droop的调节输入信号,看似在速调输入,其实已经不再是速度给定信号(所以才称为软化,想想由于负载的不同,速调输入与输出非线性就好理解了),更准确说是一个给定转矩信号,所以如何给出合适的droop调节信号,也是需要好好考虑的。比如把两条履带的速调差通过一个工艺调节器传给droop作为调节信号。这种方法的优点是好调整,对系统一些参数变化不敏感,只是由于对速调进行了软化,使之传递函数发生改变,理论上会对快速性有些影响。

其实不使用droop功能的话,把两条履带的速调差通过一个工艺调节器传给附加转矩输入作为转矩环的调节信号也不失为一种简单有效的方法,并且由于速调未软化,可能效果更好。这种方法未对速调进行任何改变,只是通过补偿来进行同步,所以实现比较麻烦,对于系统一些参数的变化可能导致补偿无法达到最优。

它这个工艺结构,实际上是要上下驱动线速度同步,而且最好上下“出力”一致。

可是机械上,加工误差存在,双边磨损不相同存在。电机转速与线速度之间,并非一直是确定关系。

这时能做到一些“自适应”;最好了。


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只看楼主 只看精华 楼主 18楼 2017-08-20 13:51:06

非常感谢各位在周末给力的回复。我好好研究下yming的上述建议,目前还不了解怎么激活droop功能。另外确实如yming版主所讲,应该要先把速度反馈调校准。调试的时候手动调整速度环PI值时也没达到好的效果,周一上班再试下。也确实如yming版主所讲的机械上的比如上下履带磨损等问题,这在以后的使用中会出现。


 
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只看楼主 只看精华 楼主 19楼 2017-08-20 14:32:30


一下没明白怎么设置这个,好好研究下


 
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