西门子 V90 伺服的一键自动优化是什么?有啥用?

V90是西门子的根据S系列的变频器推出的一款新产品，它分为PN版和PTI版。今天主要介绍PN版。

V90 PN版本的 伺服驱动是由三个环组成的。他们分别是：

• 电流控制环
• 速度控制环
• 位置控制环

其关系如图：

理论上来说，内部控制环的频宽需要比外部控制环的宽，不然会造成整体控制的效果降低 。而一键优化就是根据当前设置的参数对机械特性进行评估，根据对速度环和位置环进行优化。优化的参数主要包括PI、电流滤波器、P参数，前馈配置、EPOS加速度配置等。

一键优化时，系统会进入短暂的测试信号测量机械驱动之路。这样便可通过自动测量机床负载惯量比、自动优化控制参数、并设置合适的电流滤波器参数来抑制机场的机械谐振。可以通过设置不同的动态系数来改变系统的动态性能。为了达到期望的性能，在使用上位机控制驱动运行之前，可以多次执行一键自动优化然后选取性能最好的一组参数。在执行一键优化之前我们需要首先确认电机可以在允许的范围内进行正反转。为了完整地测量负载的机械性能，V90电机必须至少旋转一定的角度值,在参数P29027设置。对于带增量器的电机需要确保有正负2圈的转动范围。对于带绝对值编码器的电机一般至少设置为180度。我们可以通过V90的调试软件的一键优化进行配置，再用导航栏选择调试优化驱动然后选择一键自动优化标签，便可进入到配置界面我们可以设置不同的动态系数来改变系统的动态性能。动态系数的值越大系统的动态性能越高，但需要注意的是：过高的动态性能可能会引起系统的不稳定。接下来需要设置电机的旋转角度以及运行的时间。我们刚才讲过对增量编码器的电机需要至少设置为2圈，也就是720度。对待绝对值编码器的电器一般设置为180度。同时一键优化功能还提供了高级设置选项，用户可以根据实际情况进行配置。我们将在下一页胶片中进行简单介绍。参数配置完成以后点击启动一键自动优化按钮，然后给出伺服使能，V90便会自动执行优化过程，并且的优化结束后弹出优化后的参数列表。用户可以选择接受优化结果，也可以选择保持优化前的参数设置，如果优化过程中报F7093：等首先需要检查，设置的电机旋转角度参数P29027是否合适，如果修改P29027后仍然报错，则可能是优化前控制环路参数项比例增益前段时间参数的与实际的机械特性不匹配。这时候可以把控制环路的参数初始化，操作步骤为将参数P29021设置为5，回到初始状态以后，再重新进行优化。下面为大家介绍一键优化高级设置里各个参数可以实现的功能。在高级设置里P29023的第零位、第一位、第2位及P29025的第2位是默认激活的。其中P29023的第零位可以根据设置的动态系数的等级，进入一个噪音信号特定和设置转速控制器的增益,P29023的第一位激活时，一键优化功能接受一个噪音信号测定和设置可能需要的电流设定值滤波器，这样一来可以在转速闭环中实现较高的动态性能。P29023的第2位使能后可自动估算转动惯量比，若干位未设置则必须在P29022中手动输入转动惯量比。P29023的第7位是设置插补轴的必要设置，通过设置该位多轴可以根据P29028中的设置匹配动态响应，P29028中的时间常数必须根据动态响应最低的轴进设置，参数P29025是一键优化的通用配置，当电机与负载惯量之间存在显著差异时或控制器动态性能降低时，激活P29025的第0位可以使体控制器变为位置控制环境的PD控制器，从而提升位置控制器的动态性能，该功能仅用于速度与位置控制生效时也就是P29025的第3位和第4位激活时，当P29025的第一位激活时，在交际速度下空气增益系数会自动降低，从而在静止状态下避免噪音和振动比29025的第2位将估算出的负载惯量进入速度环增益的计算中。该位在一键优化高级设置里是默认激活的。第3位和第4位是对位置控器激活速度与扭矩控V90工作的位置控制模式时，激活P29025的第5位可以借助估算的惯量对位于控制中的最大设定加速度进行测定。

在这个过程中需要注意的是：一键优化必须要满足三个必要的条件。分别是：

1. 确认电机允许正反转。
2. 确认电机旋转的位置在机床的允许范围之内。
3. 确认对电机轴转动的角度范围。

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