固高伺服調試軟件

齒槽轉矩補償功能講解 >>>

在高端數控加工領域，高光機、雕銑機等設備普遍存在加工工件表面平整度不夠、振紋顯現、光潔度不達標等工藝缺陷，伺服電機推力波動是導致出現以上工藝缺陷的主要原因之一。電機推力波動通常是由電機齒槽轉矩引起設備運動速度不穩定并呈現出周期性波動。固高科技伺服驅動器具備的智能齒槽轉矩補償功能，可以完美解決這些問題。此功能可以對齒槽轉矩引起的電流波動進行實時補償，降低設備速度波動和跟隨誤差，常用于大慣量伺服電機、有鐵芯直線電機等場景。齒槽轉矩補償功能讓伺服系統在不增強系統剛性的前提下，有效減少系統跟隨誤差，在不改變系統穩定裕度的同時，最大限度地減小振動和噪聲的影響。

01、打開 Driverstudio 調試軟件

打開Driverstudio調試軟件，在非線性補償頁面點擊齒槽力補償工具。（注：該界面第一次識別結束需要啟用齒槽轉矩補償→保存→復位。）

02、設置齒槽力補償工具參數

? 速度：20mm/s，此為極距/s或轉/s，使用直線電機極距為20mm時，速度為20mm/s；使用旋轉電機時速度為60rpm，此數值大多數情況下無需修改。

? 行程：圖中電機行程默認為10圈/7個極距，為了保證數據計算準確，最好滿足10圈/7個極距。

? 速度環增益、速度環積分：打開齒槽力補償工具之后可以看到速度環增益與速度環積分默認為10Hz和120ms。過強的速度環增益和速度環積分會抑制齒槽轉矩帶來的速度波動和跟隨誤差，掩蓋電機齒槽力特性，所以需要減弱速度環增益和速度環積分。若此時仍無法計算成功，則可以繼續嘗試減弱速度環增益和速度環積分。

? 上限頻率、下限頻率：齒槽轉矩波動對應頻率的上下限值，超過“上限頻率、下限頻率”的頻率不會出現在計算結果內。上限頻率和下限頻率默認數值為40Hz和2Hz，此項數值大多數情況下不建議修改。

? 速度閾值：用于判斷電機是否達到勻速段，先進行使能→運動，然后觀察速度波動范圍，再根據速度波動范圍調整速度閾值，最后觀察速度波動處于速度閾值范圍內即達到勻速段。

03、電機運行

先點擊使能開關按鈕，然后點擊開始運動按鈕，電機會按照設定好的速度與行程進行一段往復運動，完成一段往復運動后，運動會自動停止，此時點擊計算按鈕，即可自動生成齒槽力計算結果。

計算結束后，點擊保存即可，然后觀察計算結果可以看到圖1補償結果無效，圖2補償結果有效。

圖1 補償結果無效

圖2 補償結果有效

04、補償效果對比

下圖中Vel（測量速度）曲線代表電機運行速度，Perr（位置控制偏差）曲線代表位置偏差。

如圖4可見，啟用齒槽轉矩補償功能后，伺服系統勻速段Perr曲線波動有顯著改善。

圖3 未開啟齒槽力補償效果

圖4 開啟齒槽力補償效果

05、特別說明

在關閉齒槽力補償工具時，如果伺服處于上使能狀態，系統會保持工具內使用的PI參數。如果想把PI參數恢復成使用補償工具之前的狀態，需要先下使能再關閉齒槽力補償工具。

固高科技于1999年由香港科技大學的李澤湘、高秉強、吳宏三位機器人、微電子和運動控制領域的國際知名學者和專家所創辦，是亞太地區首家擁有自主知識產權, 專業從事運動控制及智能制造核心技術研究與開發的高科技企業，是國內外全互聯智能制造綜合解決方案提供商之一。固高科技專注于運動控制、伺服驅動、多維感知、工業現場網絡和工業軟件五個方向的核心技術研究，通過深入的國內外合作、產學研相結合、積極培育系統集成商等創新的商業模式，將固高科技的運控技術及產品廣泛應用于微電子、機器人、數控機床、電子加工、檢測、印刷、包裝及生產自動化等工業控制領域。

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