单元七伺服进给系统调试.PDF

《数控系统连接与调试》案例 单元七、伺服进给系统调试 伺服驱动系统计算案例（7721-1 ） 一、位置测量系统的匹配 1. 测量系统匹配参数 从CNC 工作原理可知，为了控制刀具的运动轨迹，CNC 必须将坐标轴的连续移动量 微分为指令脉冲，单位指令脉冲所对应的移动量称为位置控制系统的“最小移动单位”或“脉 冲当量” 。在位置控制方式下，CNC 将按最小移动单位输出指令脉冲，而实际位置反馈信 号则是以测量系统分辨率为单位的反馈脉冲，因此，闭环系统进行正确控制前提是：任一 移动量所对应的CNC 输出指令脉冲数必须和实际反馈的脉冲数相等，即进入位置比较器的 脉冲当量必须一致。 FS-0iC/D 用来匹配指令脉冲与反馈脉冲当量的参数有指令倍乘比CMR、检测倍乘比 DMR 与参考计数器容量等。 ① 指令倍乘比CMR ：CMR 是CNC 指令脉冲的倍乘系数，它可将一个指令脉冲细分 为多个脉冲输出，为了便于计算，在实际机床上此参数通常设定为“1” 。 ② 检测倍乘比DMR ：DMR 是测量系统反馈脉冲的倍乘系数，它可将一个反馈脉冲 细分为多个脉冲输入。 ③ 参考计数器容量：这是用于测量系统监控的参数，参数设定值是两个参考点标记 （如编码器零位脉冲、光栅尺零点标记）的间隔（脉冲数）。对于半闭环系统，编码器的参 考点标记为每转1 个，因此，电机每转移动量所对应的脉冲数就是参考计数器容量，即： 参考计数器容量 = 电机每转移动量/最小移动单位 2. 参数设定原则 闭环位置控制系统实现位置准确控制的前提是：任一移动量所对应的CNC 输出指令脉 冲数必须与测量系统反馈的脉冲数相等，因此，如果以电机每转所对应的移动量作为计算 基准，则有： 电机每转移动量 CMR  电机每转反馈脉冲数DMR 最小移动单位 对于采用光栅尺的全闭环系统，可直接根据光栅尺的检测精度，按上式进行计算。但 对于使用αi、βi 系列伺服电机内置编码器作为位置测量元件的半闭环系统，编码器的输出 可由CNC 自动折算成1000 000 脉冲/转的标准反馈信号（与编码器分辨率无关），按上计 算得到的CMR/DMR 比值将会很大，它不能再像早期FS-0 系列CNC 那样利用位参数来设 定CMR、DMR 值，为此，FS-0i 增加了“柔性齿轮比（又称电子齿轮比）”参数来满足上式 1 的要求。 柔性齿轮比参数以分数的形式表示，分子N 的设定参数为PRM2084 、分子M 的设定 参数为PRM2085 ，参数与DMR 的关系为： DMR = N/M = （PRM2084 ）/ （PRM2085 ） 这样，对于采用FANUC 伺服电机内置编码器作为位置检测元件的半闭环控制系统， 由于编码器的输出脉冲被自动折算为1000 000 脉冲/转，计算式可转换为： N CMR （电机每转移动量）  M 1000000 （最小移动单位） 这就是采用FANUC 伺服电机内置编码器作位置检测元件的FS-0iC/D 测量系统柔性齿 轮比N/M 的计算式，计算式同样适用于回转轴。 3. CNC 参数表 FS-0iC/D 和闭环位置控制系统相关的参数如表1 所示。 表1 闭环位置控制系统参数表 参数号 代号 意 义 说 明 2084 N 柔性齿轮比分子 范围0~32767 2085 M 柔性齿轮比分母 范围0~32767 1820 CMR 指令倍乘比 CMR ≥ 0.5 ：设定值 = 2×指令倍乘比，设定范围