Sinamics – оптимизация работы привода в Starter

Оптимизация параметров позволит не только улучшить качество управления приводом,
но и в сложных случаях, единственный способ обеспечить нормальную работу линии.

Содержание
Запись состояния привода до настройки.
Автоматическая оптимизация.
Записываем диаграмму Боде
Оптимизируем с помощью референтной модели (Reference model)
Проверяем результат
Видео

Запись состояния привода до настройки.

Выбираем в главном меню STARTER Target system -&gt, Measuring function (функции измерения)
Тип измерительной функции – Speed controller setpoint jump (after speed setpoint filter) (подача задания скорости ступенькой после фильтра задания)
С такими установленными значениями:

• Seting time: 0.0 ms
• Amplitude: 20 rpm
• Offset: 0.0 rpm
• Pamp-up time: 0.0 ms
• Measuring time: 50 ms

Для записи используются следующие параметры частотного преобразователя:

• r62 – Speed setpoint after filter (задание скорости после фильтра)
• r80 – Torque actual value (актуальный момент)
• r61 – Actual speed unsmoothed, encoder 1 (актуальная скорость от энкодера)

1
Вид характеристик до настройки привода
Заметна медленная реакция привода на изменение задания (&gt,90 ms)

Автоматическая оптимизация

Выбираем в главном меню STARTER Target system -&gt, Automatic controller seting (автоматическая настройка управления)
Тип оптимизации – Speed controller (контроллер скорости)

Выполняем четыре шага оптимизации.

• Measurement of the mechanical system Part 1
• Measurement of the mechanical system Part 2
• Identification of the current control loop
• Calculation of the controller seting

Сохраняем рассчитанные значения нажатием на кнопку Accept values и проводим повторное измерение подачей ступеньки:

2
Вид после автоматической оптимизации
Выход на задание за 5 ms, с большим перерегулированием и
последующими небольшими колебательными изменениями.

Записываем диаграмму Боде

Выбираем в главном меню STARTER Target system -&gt, Measuring function (функции измерения)
Тип измерительной функции – Speed controller setpoint frequency response (after speed setpoint filter)

Полное название измеряемой функции – логарифмическая амплитудно-фазовая частотная характеристика (ЛАФЧХ, в иностранной литературе часто называют диаграммой Боде) — представление частотного отклика линейной стационарной системы в логарифмическом масштабе.
ЛАФЧХ строится в виде двух графиков: логарифмической амплитудно-частотной характеристики и фазо-частотной характеристики, которые обычно располагаются друг под другом.

С такими установленными значениями:

• Setting period: 1
• Amplitude: 2.0 rpm
• Offset: 4.0 rpm
• Pamp-up time: 0.0 ms
• Measuring period: 20
• Bandwidth 4000.0 Hz

Для записи используются следующие параметры частотного преобразователя:

• r62 – Speed setpoint after filter (задание скорости после фильтра)
• r61 – Actual speed unsmoothed, encoder 1 (актуальная скорость от энкодера)
• transfer($1,$2) – вычисленный параметр

3
Вид графика
Виден рост функции около 4 dB в районе 200 Hz

Такой горб характерен для колебательных систем, чем он будет меньше – тем более устойчивой будет система, а соответственно и уменьшится колебательность системы.
Нормальным считается значение меньше 3dB на всем диапазоне регулирования.

4
Вид характеристики типичной колебательной системы

Оптимизируем с помощью референтной модели (Reference model)

Reference model работает для заданной частоты, изменяя интегральную составляющую контроллера скорости, что позволяет улучшить регулирование на заданной частоте.

Открываем вкладку Speed controller в проекте для данного привода и включаем Reference model в On

5
Вкладка Speed controller

Основываясь на показаниях предыдущего измерения вводим следующие параметры:

• Natural frequency 168.0 Hz
• Damping 0.5
• Dead time factor0.0

Проверяем результат

6
Характеристика улучшилась

Оптимизация закончена.

Видео

Часть вебинара, посвященная этому вопросу
Автор: московский департамент фирмы Siemens.

Комментарии к материалу