三菱数控伺服驱动参数设定与调整.docx

三菱数控伺服驱动参数设定与调整
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，导致加工中出现质量问题。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。
伺服驱动参数分析
三菱伺服驱动控制原理如图 1 所示。
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。
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 #2211、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。
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） 。
速度回路增益 1, 是决定伺服控制响应性的重要参数，对机
床的切削精度和切削循环时间有很大的影响， 增大设定值则控制
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。
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空制增益(#2257, 简称：SHGC o PGN促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 PGN般定值，可提高对
指令位置的跟随性，缩短定位时间。
伺服参数调整要领
虽然三菱 M700/M70数控系统推出了 MS CONFIGURATOR艮 驱动参数自动调整软件， 但自动计算的数据适用于通用场合， 对
于一些