維宏EtherCAT總線增強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)器在原WSDA系列通用型驅(qū)動(dòng)器上開(kāi)發(fā)，對(duì)通信速度、電機(jī)控制性能進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)。
一、通信速度大幅度提升
通信速度達(dá)到100Mbps，并且各軸之間擁有精準(zhǔn)的同步性能（<<1us）。
二、驅(qū)動(dòng)器算法升級(jí)
電機(jī)齒槽補(bǔ)償算法
電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，自動(dòng)推定電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩并補(bǔ)償，減小電機(jī)低速運(yùn)行波動(dòng)。
外部擾動(dòng)快速補(bǔ)償算法
外部擾動(dòng)快速補(bǔ)償功能，有效的減少了干擾轉(zhuǎn)矩的影響和降低了機(jī)械振動(dòng)。
那么性能升級(jí)后的維智EtherCAT總線增強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)器在加工過(guò)程中效果如何呢？
在激光切割設(shè)備中加工輪廓變形問(wèn)題十分常見(jiàn)，維智EtherCAT總線增強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)器有專業(yè)對(duì)策可解決。
維宏在激光切割行業(yè)提供了成套的解決方案，包括控制系統(tǒng)、激光切割頭和維智伺服驅(qū)動(dòng)器。
使用維宏EtherCAT整套解決方案加工的效果如下：
使用二次元對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行局部放大后可以看到，兩個(gè)工件在細(xì)節(jié)上有較大差距，左面三角形邊不直，呈弧形狀；右面三角形直角邊則沒(méi)有該現(xiàn)象。
針對(duì)該案例中的輪廓變形問(wèn)題，首先對(duì)驅(qū)動(dòng)器加工軌跡進(jìn)行采集：
綠線為指令軌跡，藍(lán)線為實(shí)際反饋軌跡，參考的軌跡散點(diǎn)圖如上圖所示，可以看出反饋軌跡和指令軌跡有較大的延遲，且反饋軌跡有小幅波動(dòng)。
對(duì)于采集數(shù)據(jù)反饋的問(wèn)題，維智EtherCAT總線增強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)器有針對(duì)性的對(duì)策可解決。
Top1:
由于機(jī)械材質(zhì)和安裝的差異，設(shè)備上各傳動(dòng)軸的機(jī) 械內(nèi)應(yīng)力、靜摩擦力等可能會(huì)不一致。如果設(shè)備中參與軌跡插補(bǔ)控制兩軸中的某一軸內(nèi)應(yīng)力或者靜摩擦力等更大，則會(huì)一定程度上消耗掉伺服轉(zhuǎn)矩，造成此軸加速變慢，從而導(dǎo)致加工輪廓變形。解決此類問(wèn)題的思路主要是讓伺服電機(jī)多輸出一部分轉(zhuǎn)矩，以抵消作用于軸上的各種內(nèi)力、外力。面對(duì)此類問(wèn)題，一般是適當(dāng)提高伺服增益，但在某些設(shè)備上由于機(jī)械剛性本身較低，系統(tǒng)增益提升較難。
維智EtherCAT總線增強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)器啟用外部擾動(dòng)快速補(bǔ)償功能，可以減輕此類問(wèn)題，從而改善位置偏差，達(dá)到減小輪廓變形的目的。
Top2:
機(jī)械共振問(wèn)題對(duì)伺服最大的影響在于無(wú)法繼續(xù)提高伺服電機(jī)的響應(yīng)性，從而使設(shè)備整體運(yùn)行在比較低的響應(yīng)狀態(tài)。
如果出現(xiàn)此類問(wèn)題，除了在機(jī)械上優(yōu)化外，可以通過(guò)伺服的調(diào)整來(lái)彌補(bǔ)。維智EtherCAT總線增強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)器有兩種方法實(shí)現(xiàn)：一種是打開(kāi)自適應(yīng)濾波器開(kāi)關(guān)(Pr200設(shè)置為2)，即可自動(dòng)去共振功能，維智EtherCAT總線增強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)器有兩個(gè)自適應(yīng)陷波濾波器，可同時(shí)自動(dòng)抑制兩個(gè)共振點(diǎn)頻率 ；另一種是手動(dòng)去除共振的方法，通過(guò)iMotion調(diào)試軟件中FFT功能測(cè)試出機(jī)械共振點(diǎn)頻率及強(qiáng)度，寫(xiě)進(jìn)第1和第2陷波濾波器參數(shù)中。共振問(wèn)題得到抑制后，位置和速度增益一般還可以繼續(xù)提高，從而提高伺服電機(jī)的響應(yīng)能力，減小位置偏差。
Top3:
輪廓的變形還有一種原因是電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，雖然這種擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，通常情況下可忽略，但在速度較低，且兩個(gè)軸軌跡插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)，造成兩軸之間位置偏差波動(dòng)則會(huì)影響到加工件某些細(xì)節(jié)點(diǎn)處的輪廓，比如本案例中的尖角附近輪廓。
針對(duì)該問(wèn)題，維智EtherCAT總線增強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)器使用電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能，自動(dòng)推斷齒槽轉(zhuǎn)矩并補(bǔ)償。
通過(guò)上述分析，并優(yōu)化增益參數(shù)后，軌跡散點(diǎn)圖如下所示，可以看出實(shí)際軌跡與指令已基本吻合。
三、規(guī)格參數(shù)
控制回路電源: 單相 200V～240V，50/60Hz
除了激光切割行業(yè)，維智EtherCAT總線增強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)器還可廣泛應(yīng)用于金屬雕銑、3C加工、水射流加工等領(lǐng)域。
EtherCAT作為一項(xiàng)高性能、高靈活性、低成本、易實(shí)現(xiàn)的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，由德國(guó)倍福研發(fā)，于2003年引入市場(chǎng)，并于2007年成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。在2007年引入我國(guó)后迅速發(fā)展，并被納入《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。
