数控体系的振动景象已变成数控全闭环体系的一同性疑问。格外在卧式带立柱的Z轴和旋转数控作业台B轴，其体系呈现振动的频率较高。该疑问已变成影响数控设备正常运用和高度的首要要素之一。

1、发作振动的要素剖析

发作振动的要素有许多，陈了机械方面存在不行消除的传动空隙、弹性变形、抵触阻力等许多要素外，伺服体系的有关参数的影响也是首要的一方面。

伺服体系有沟通和直流之分，这篇文章首要议论直流伺服体系因参数影响致使的振动。大有些数控机床选用的是全闭环办法，其操控原理图如图1所示。

图1 伺服全闭环体系

由图1可看出，致使伺报体系振动的要素大致有四种状况：

a. 方位环不良又致使输出电压不稳；
b. 速度环不良致使的振动；
c. 伺服体系可调定位器太人致使电压输出失真；
d. 传动机械设备（如丝杆）空隙太大。

这些操控环的输出参数量失真或机械传动设备空隙太大都是致使振动的首要要素。它们都可以经过伺服操控体系进行参数优化。

2、消除振动的底子办法

有些数控伺服体系选用的是半闭环设备，而全闭环伺服体系有必要是在期有些半闭环体系不发作振动的条件下进行参数调整，所以两者迥然纷歧样，这篇文章为防止重复，暂只议论全闭环状况下的参数优化办法。

2.1 下降方位环增益

在伺服体系中有参看的标准值，例如FANUCO-C系列为3 000，西门子3体系为 1666，呈现振动可恰当下降增益，但不能降太多，因为要确保体系的稳态过失。

2.2 下降负载惯量比

负载惯量比通常设置在发作振动时所示参数的70%摆布，如不能消除缺陷，不宜持续下降该参数值。

2.3 参与份额微积分器（PID）

份额微积分器是一个多功用操控器，它个仅能有用地对电流电压信号进行份额增益，一同可调度输出信号滞后或超的疑问，振动缺陷有时因输出电流电压发作滞后或超前状况而发作，这时可经过PID来调度输出电流电压相位。

2.4 选用高频按捺功用

以上议论的是有关低频振动时参数优化办法，而有时数控体系会因机械上某些振动要素发作反响信号中富含高频谐波，这使输出转矩量不安稳，然后发作振动。

关于这种高频振动状况，可在速度环上参与一阶低通滤波环节，即为转矩滤波器。其操控原理如图2所小。

图2 转矩滤波功用图

图2标明，速度指令与速度反响信号经速度操控器转化为转矩信号，转矩信号经过一阶滤波环节将高频成分截止，然后得到有用的转矩操控信号。经过调度参数可将机械发作的100Hz以上的频率截止，然后抵达消除高频振动的效果。

2.5 选用两头位反响功用

双反响是一种改动操控办法的办法，可在同一单个系挑选半闭环或全闭环办法，其原理图如图3所示。

图3 两头位反响操控原理图

由图3可看出，过失操控器ER1和ER2别离被用于全闭环和半闭环体系中。一阶延时环节的传递函数为（1＋τS）-1，可见实习过失ER首要取决于一阶延时环节中时刻常数τ，的取值：

若τ＝O，则（1+τs）-1＝1，ER＝ER1＋（ER2－ER1）＝ ER2，可见在此状况下该体系处于全闭环操控过失，然后可以运用全闭环的过失操控办法来消除振动缺陷；

若τ＝∞，则(1+τs）-1＝O，ER＝ER1，可见在此状况下该体系处于半闭环操控过失，然后可以运用半闭环的过失操控办法来消除振动缺陷。

综上所述，运用两头位反响可使体系在全闭环和半闭环两种办法下进行，然后大大行进了体系的调度方案，也添加了体系的调度参数。从时刻常数上可知，该体系可在接连状况下进行全闭环过失调整，在过渡状况下可进行半闭环调整。现以 FANUCO－C为例，将详细参数调整进程进行简略介绍。

首要设置参数P84ll＃（DPFB）为1，即为挑选两头位反响功用；P8449为方位反响的最大振幅，通常设置为0；P8478（分子）和P8479（分母）为上图中方位改换环节的常数设置，可根据恳求设置；P8480为一阶延时环节的参数设置代号，其设置方案为10 ms～300 ms，通常设定为100ms摆布；P8481为零点崎岖，通常状况下为0，但因振动可恰当调高一点。

两头位反响功用是一种比照活络的过失批改办法，在体系调试进程中有极好的参数优化和确保体系安稳性的功用。

2.6 选用机械反响功用

在确保半闭环安稳性后，运用全闭环体系来调全体系有关参数。若其机械环节致使的弹性振动缺陷，需选用机械反响环节来调整参数，可抵达极好的效果。其原理操控图如图4所示。

其间：K1V为速度积分增益；K2V为速度份额增益；α为机械速度反响增益。

图4 机械速度反响操控原理图

由图4可看出，电机与作业台之间的弹性机械设备或许发作变形，而方位查看首要来自方位编码器，速度反响直接来自电机编码器。从悉数全闭环进程来看，因机械弹性设备的形变发作全闭环中方位反响滞后于其它速度环节，然后致使体系振动。

假定依图4中参与机械速度反响环节，使机械速度滞后得到抵偿，然后抵达消除振动的效果。例如关于FANUCO－C体系来说，将参数P8421＃l设置为1后就可启用机械速度反响设备。然后根据恳求设置其它有关参数，可参照其体系参数阐明书来调度。

以上首要议论了几种消除数控体系振动缺陷的底子办法，根据纷歧样体系可挑选纷歧样的办法进行参数优化。首要是要了解振动的要素才调选用相应的消除办法进行调整，不行盲目进行参数批改，防止影响到悉数体系的安稳性与牢靠性。

3、定论

这篇文章议论了几种消除数控振动缺陷的多见办法，各种操控环节都有详细的操控理论做根据，在确保操控体系的安稳性和牢靠性的一同，有用的消除振动疑问，行进出产功率。当然，在有些操控环节还存在一些疑问，需要往后持续加深了解和处理。

数控体系振动疑问是数控机床调试或作业中多见的缺陷，关于出产加工进程，及时处理好缺陷疑问，以确保出产正常作业。一同关于进口加工基地需要要害维护，关于呈现多见的振动疑问，需要长时刻的堆集和对疑问的理性区别才调做到有用的维护和养护。所以，关于各种纷歧样的数控体系需要选用纷歧样的确诊办法，根据数控体系的特征拟定有用的缺陷扫除办法，行进出产作业才调，确保加工功率。

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