完整版中文ACSCM调试doc.docx
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完整版中文ACSCM调试doc
ACS调试
通讯设置
串口通讯
1.打开SPiiPlusMMICommunication对话框.选择串口,通道号码和自动波特率.
2.通讯建立之后,主控制屏上的指示灯变绿,固件窗口显示了固件版本,通讯通道被使用,停止程序和电机控制(大的红白按钮)显示在屏幕上
以太网通讯
SPiiPlusCM拥有标准的以太网通讯.(10/100Mbit/second),可以以两种配置实施点到点通讯—使用一根交叉电缆
以太网通讯基于10/100BaseTTCP/IP协议:
TerminatorTerminator
Host
Controller
经由网络–使用一根标准的以太网电缆
1
Server
Controller
Node
Node
1.点到点通讯连接
点到点连接需要一根特殊的双绞以太网电缆。
这和网络连接中用到的电缆不同.
1)
使用一根10/100BASE-T交叉电缆
2)
在Configurator,CommunicationParameters
对话框中设置TCP/IP地址(出厂默认值为
10.0.0.100).
3)打开SPiiPlusMMI,Communication窗口.选择Ethernet
4)输入在控制器中配置的TCP/IP地址
5)打开TCP/IPProperties对话框(不同的操作系统呈现的外观不同):
2
6)在IP地址栏中输入数字10.0.0.101(出厂默认),在子网掩码栏中输入255.255.255.0
7)按如下顺序设置其它标签(推荐):
WINSConfiguration
:
使WINS分辨率无效
Gateway:
清除所有已安装的通道
DNSConfiguration
:
使DNS无效
8)
重启主机使设置生效
9)
打开SPiiPlusMMI,
Communication窗口.选择Ethernet
10)输入在控制器中配置的TCP/IP地址
11)在ConnectionParameters窗口中选择Pointtopoint
3
12)点击Connect.通讯建立之后,主控制屏上的指示灯变绿,固件窗口显示了固件版本,
通讯通道被使用,停止程止和电机控制(大的红白按钮)显示在屏幕上
2.以太网网络通讯连接
如果主机已经连接到一个局域网,配置控制器连接至相同的网络
.
1)
在控制器以太网插头和网络插头之间连接一根10/100BASE-T
的穿越电缆.
2)
在SPiiPlusMMIConfiguratorCommunicationParameters
对话框中设置
TCP/IP地址
(出厂默认值为10.0.0.100).
3)
打开SPiiPlusMMI,Communication
窗口.选择Ethernet.
4)
输入在控制器中配置的
TCP/IP地址。
地址必须由网络管理人员保留.
5)
在ConnectionParameters窗口中选择Network
6)点击Connect。
通讯建立之后,主控制屏上的指示灯变绿,固件窗口显示了固件版本,
通讯通道被使用,停止程序和电机控制(大的红白按钮)显示在屏幕上
7)选择RemoteComputer,可以通过远程主机建立通讯,远程计算机的通讯参数如下:
4
轴配置
1.点击Setup->Adjuster,出现以下窗口
点击AxisSetup
5
1)General:
定义轴是单回路还是双回路;确认编码器因子EFAC和最大速度XVEL(这两
个参数都是默认的,不能更改。
分别为1和2000000)
2)Drive:
定义驱动器的名字;在下拉菜单中选择驱动器的型号;设定驱动器的总线电压、标称电流、峰值电流(参考驱动器手册)
当控制器中包含控制卡和驱动的时候,选择控制器换向
仅仅是控制卡,使用外部驱动的时候,选择驱动器换向。
6
3)Motor:
定义电机的名字、物理结构(旋转电机/直线电机)、类型以及标称电流。
7
4)PositionFeedback:
定义编码器的名字、拓扑结构(直线/旋
转)、类型、编码器频率、分辨率线数等相关参数。
8
5)VelocityFeedback:
速度反馈只有在双回路的情况下才有效。
定义拓扑结构(旋转/直线)、
类型等相关参数
全部设置完成后点击CalculateParametersandClose
2.点击Setup->Configuration,出现如下窗口:
选择需要配置的轴。
定义该轴的用户单位EFAC。
SPiiPlus控制器可以以用户自定义的
单位进行控制,默认的用户单位是反馈的分辨率。
EFAC用来控制每个轴运动的单位,
可以是毫米、毫米/秒、角度、角度/秒,英尺等。
用户单位
EFAC
反馈分辨率*倍频
例如:
反馈分辨率:
2000lines/rotation(旋转电机)
内部倍频:
X4
用户单位:
360度/圈
EFAC=360/(2000*4)=0.045
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还需设置电机的速度、加/减速度、Jerk(一般为加/减速度的10倍)、Kill减速度(一般为加/减速度的5倍)、最大速度等。
3.点击Setup->Adjuster->SafetyParameters,出现以下窗口:
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其中SAFINI定义了哪种输入信号意味着出现错误;选中FMASK可以探测错误;FDEF使
默认的错误响应有效;FAULT一列中如果出现红灯,说明有错误。
确认左右限位的开关逻辑,轴没有到达限位时FAULT灯是绿色的,开关没有被激活;当轴
到达限位,开关被激活,FAULT的灯变成红色。
建议选择所有的电机错误,通过选择FDEF和FMASK,可以用一个默认的响应来激活所有
电机错误。
RMS(XRMS)(%)的设定:
XRMS等于电机持续电流与驱动器峰值电流的比值。
Motion(XCURV)(%)的设定:
XCURV等于电机峰值电流与驱动器峰值电流的比值。
Idle(XCURI)(%)的设定:
XCURI要小于XRMS和XCURV的值。
4.开环调整
点击Setup->Adjuster->OpenloopVerification阿
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电机使能,拖动蓝色滑块,调整电流方向和电机运动方向一致。
(电流为正,电机往正向移
动;电流为负,电机往负向运动)
5.电流环调整
Setup->Adjuster->CurrentloopAdjustment
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1)将比例增益(SLIKP)设置为0
2)将积分增益(SLIKI)设置为100
3)点击ScopeAutoset打开示波器
4)增加比例增益,直到响应波形接近方波,并且出现小的超调(如图所示)
6.对于无刷电机来说,换向由控制器来完成。
换向的目的是为了确定电机磁场与转子位置之间的关系
ExcitationCurrent:
根据系统摩擦和有效负载定义的电流值,一般为XRMS的95%
SearchVelocity:
定义换向过程的速度,建议设置为每秒1/5到1个磁极距
7.速度换&位置环的调整
Setup->Adjuster->Position&VelocityLoops
13
点击VelocityTurning开始速度环调整
1)在Period中设置电机的运动时间(距离)
2)设置LowPassFilterBandwidth为650Hz
3)将积分增益(SLVKI)设置为0
4)将速度增益(SLVKP)设置为100
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5)将积分限制(SLVLI)设置为50%
6)确认速度是最大速度的10%
7)点击ScopeAutoset打开示波器
8)点击Enable使能电机,点击Run电机开始运动
9)成倍的增加速度增益(SLVKP)直到响应波形接近方波,并且出现小的超调
10)增加积分增益(SLVKI)直道得到一个10%到20%的狭窄的超调
11)积分带宽(IntegratorBandwidth)不能超过50Hz,IntegratorBandwidth=Integrator
Gain/20
速度环理想波形
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点击PositionLoopTuning开始位置环的调试
1)选择运动方式:
两点之间、正向、负向
2)定义运动的第一点和第二点
3)将速度、加速度、减速度设置为要求的最大值的50%
4)点击ScopeAutoset打开示波器
5)点击Enable使能电机,点击Run电机开始运动
6)增加位置增益(SLPKP),减小在加速和减速过程中的位置误差
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7)设置加速度前馈:
SLAFF=(2^16x10^7xEFAC/ACC)x0.1
增加加速度前馈的值直到得到理想的位置误差
8)调整速度增益(SLVKP)、积分增益(SLVKI)、低通滤波器带宽(SLVSOF),得到最理想的调整结果
9)可以使用陷波滤波器来改善调试结果
10)调试完成后,点击Adjuster菜单中的SavetoFlash将参数保存进CM的闪存中。
速度环调试结果
17
8.FRF频率响应分析器
打开主面板上的MotionManager窗口
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在这里设置要求的运动距离、速度(一般为要求速度的80%)、加速度、减速度、等待时间等,
手动将电机移动到原点,将反馈位置清零,使能电机,点击Start使电机开始运动。
点击Tools->FRFAnalyzer打开频率响应分析器
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点击StartMeasure,进行测量之前的设定
测量频率设置在10Hz到3000Hz之间,电流设置成越小越好,只要能驱动就行。
点击StartMeasure,开始测量系统的频率响应
测量完成以后,出现以下图形:
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图中两条曲线就是系统开环传递函数的伯德图,上面一条是对数幅频特性曲线,下面一条是
对数相频特性曲线。
在这图中需要分析截止频率点和穿越频率点的特性。
截止频率即为幅频
曲线穿越0dB时,相频曲线的相角裕度(距离-180度的余量);穿越频率为相频曲线穿越-180度时,幅频曲线的幅值裕度(距离0dB的余量)。
点击图中截止频率可以看到详细的参数,如下图所示:
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从图中可以看到相频曲线穿越0dB时的频率(截止频率)为193.9Hz,相角裕度为42.3度。
在
这里,要求截止频率越靠后越好,同时相角裕度要大于30度(系统稳定)。
如果不满足要求,
可以通过调整位置增益(SLPKP)、速度增益(SLVKP)、积分增益(SLVKI)、增加二阶和陷波滤波器等方法来获得理想的结果。
点击图中的穿越频率,可以看到详细的信息,如下图所示
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从图中可以看出,相频曲线穿越-180度时的频率为665.2Hz,增益为-20.5dB,增益裕度为20.5Hz。
这里要求增益裕度大于10dB时,系统稳定。
如果不满足要求,可以通过调整位置
增益(SLPKP)、速度增益(SLVKP)、积分增益(SLVKI)、增加二阶和陷波滤波器等方法来获得理想的结果。
设计完成以后,再次进行测量,直到满足要求为止。
频率响应函数分析完成以后,回到前面
的位置环调整,查看进行设计以后的位置环参数(比如位置误差)是否符合应用的要求。
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