Beschleunigungsvorsteuerung

Konfigurierung

Zur Verwendung der Beschleunigungsvorsteuerung ist zunächst in P-AXIS-00223 die Beschleunigungsvorsteuerung und die Ausgabe des Beschleunigungsvorsteuerwertes als additiver Sollwert zu konfigurieren:

vorsteuer.vorsteuerung   0x202  #0x002: Activation accele-
                                ration feedforward
                                #0x200: Output as additive
                                torque command value

Zusätzlich ist in den zyklischen Prozessdaten der additive Drehmoment/Stromsollwert zu konfigurieren.

Hinweis

Wird die Ausgabe der Beschleunigungsvorsteuerung als additiver Sollwert aktiviert und ist in den zyklischen Prozessdaten der additive Drehmoment-/Stromsollwert nicht konfiguriert, so wird die Fehlermeldung ID 70351 ausgegeben.

Berechnung Drehmoment

Bei der Beschleunigungsvorsteuerung über eines additiven Drehmoment bzw. Stromsollwert wird anhand der folgenden Gleichung das vom Motor aufzubringende Drehmoment berechnet.

M = J_ges*a

bzw.

F = m_ges*a

Dieses Drehmoment wird in das vom Motor verwendete Format umskaliert und an den Antrieb ausgegeben.

Da zur Berechnung der Winkelbeschleunigung spezifisches Wissen über den mechanischen Aufbau der Achse benötigt wird, ist es ratsam, die Wegauflösung der Achse durch Angabe der Parameter P-AXIS-00092, P-AXIS-00233, P-AXIS-00234, und P-AXIS-00362 und P-AXIS-00363 zu konfigurieren.

Wenn einem der beiden Parameter P-AXIS-00362 und P-AXIS-00363 ein Wert ungleich 1 zugewiesen wird, berechnet sich die Wegauflösung nach der Formel:

Parametersatz

Für eine Achse mit einer Motorgeberauflösung von 2²⁰ Inkrementen pro Umdrehung, einer Getriebeübersetzung von 3 und einer Spindelsteigung von 5 mm/U ergibt sich der folgende Parametersatz:

antr.feed_const_num     50000         #feedconstant 5mm
                                      per revolution
antr.feed_const_denom          1      #
getriebe[].incr_per_rev 1048576       #2**20 increments per                                       motor revolution
getriebe[].wegaufz             3      #gearbox ratio: input                                       revolutions
getriebe[].wegaufn             1      #gearbox ratio:
                                      output revolutions

Als weiterer Parameter wird die gesamte Motorlast (J_ges) benötigt.
J_ges setzt sich zusammen aus:

• Summe der Trägheitsmomente des Motors und
• auf die Motorwelle bezogener Lastmoment.

Der resultierende Wert ist in Parameter P-AXIS-00391 in der Dimension kg*m² einzutragen.

getriebe[].load             0.48      #Total motor load
                                      0.48 kg*m**2

Mit den nun vorliegenden Parametern ist es möglich, das benötigte Motormoment zu berechnen. Zur Berechnung des an den Antrieb auszugebenden Drehmoment/Stromsollwertes sind noch die folgenden Parameter nötig:

1. Nennmoment des Motors als Bezugsgröße für die Drehmomentskalierung in P-AXIS-00392.
2. Drehmomentskalierungsfaktor in den Parametern P-AXIS-00325 und P-AXIS-00326.

Der Wert für P-AXIS-00392 kann dem Motordatenblatt entnommen werden:

antr.acc_reference_value     0.45      #stall torque in Nm

Für die Parameter P-AXIS-00325 und P-AXIS-00326 ist der Wert anzugeben, der als additiver Drehmomentsollwert ausgegeben werden muss, damit der Motor sein Nennmoment abgibt. Dieser Wert ist abhängig von der im Antrieb verwendeten Drehmomentskalierung.

Wird zum Beispiel bei einem Antrieb eine prozentuale Gewichtung in 0,1% bezogen auf den Maximalstrom des Antriebsverstärkers verwendet, so ergibt sich bei einem Maximalstrom von 3,16 A und einem Nennstrom von 1,58 A für P-AXIS-00325 und P-AXIS-00326:

P-AXIS-00325/P-AXIS-00326 = 1,58A/3,16A * 1000 = 500

Mögliche Werte für P-AXIS-00325 und P-AXIS-00326 wären damit z. B:

antr.torque_scale_num            500
antr.torque_scale_denom            1

Zusätzlich kann noch die Ausgabe des Beschleunigungsvorsteuerwertes gegenüber dem Lagesollwert verzögert werden; diese Verzögerung kann durch den Parameter P-AXIS-00390 eingestellt werden.

Hinweis

Die maximal einstellbare Verzögerungszeit beträgt einen Lagereglertakt. Wird eine größere Verzögerungszeit parametriert, so wird die Fehlermeldung ID 70348 ausgegeben und die Verzögerungszeit auf 0 gesetzt.

Durch die Parameter P-AXIS-00225 und P-AXIS-00226 kann der auszugebende Vorsteuerwert gewichtet werden. Im folgenden Beispiel wird der Vorsteuerwert mit dem Faktor 1,2 gewichtet.

vorsteuer.vs_a_faktor      12   # Weighting acceleration feedforward numerator
vorsteuer.vs_a_nenner      10   # Weighting acceleration feedforward denominator

Der resultierende Parametersatz ist damit:

vorsteuer.vorsteuerung   0x202  #0x002: Activation accele-
                                ration feedforward
                                #0x200: Output as additive
                                torque command value
antr.feed_const_num         50000     #feedconstant 5mm per                                       revolution
antr.feed_const_denom           1     #
getriebe[].incr_per_rev  1048576      #2**20 increments
                                      per motor revolution
getriebe[].wegaufz              3     #gearbox ratio:
                                      input revolutions
getriebe[].wegaufn              1     #gearbox ratio:
                                      output revolutions
antr.acc_reference_value     0.45     #stall torque in Nm
antr.torque_scale_num         500
antr.torque_scale_denom         1
vorsteuer.acceleration_delay_time 150 # Delay accele-
                                      ration feedforward
                                      against
                                   # position
                                   command value in us
vorsteuer.vs_a_faktor      12   # Weighting acceleration                                 feedforward numerator
vorsteuer.vs_a_nenner      10   # Weighting acceleration                                 feedforward denominator