拋光機(jī)用安川電機(jī)作主軸，如何用主軸電機(jī)輸出扭矩來控制Z軸位置？

kisskisswww

壇子的同仁好！
      小弟做機(jī)構(gòu)開發(fā)的，想讓本部電控的兄弟實(shí)現(xiàn)以下功能，卻被告知難以達(dá)成。以下是我的思路，請(qǐng)前輩指正是否可行。謝謝！
      現(xiàn)有一臺(tái)CNC控制的拋光機(jī)，因工藝、機(jī)構(gòu)、生技等多方面因素導(dǎo)致拋輪壓力經(jīng)常不在SOP范圍內(nèi)。現(xiàn)在想取消異常后再人為修改程序的開環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)反饋控制Z軸和拋光主軸自動(dòng)上下以提高產(chǎn)品良率。
      已知本機(jī)由一套CNC控制6套獨(dú)立的工站，每個(gè)工站XYZS各一個(gè)伺服馬達(dá)。CNC為工控機(jī)加運(yùn)控卡、IO卡，內(nèi)建虛擬PLC（周期2~5ms），6套伺服由擴(kuò)展板轉(zhuǎn)接。

實(shí)現(xiàn)方法：
    1.反饋方式：通過檢測(cè)主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（安川SGMGV13A）實(shí)時(shí)的輸出扭矩信號(hào)和上位機(jī)用戶程序給定的主軸負(fù)載率比較得到偏差
    2.偏差修正方式：利用CNC的PMC功能，由工控機(jī)的PLC取得Z軸控制權(quán)，PLC根據(jù)轉(zhuǎn)矩偏差*預(yù)設(shè)的Z軸調(diào)節(jié)量*系數(shù)驅(qū)動(dòng)Z軸上下

我的疑問是：
1.能否實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo)（精度）：
    保證每臺(tái)機(jī)的6個(gè)主軸分別滿足各自的轉(zhuǎn)速與程序給定值保持不變（S=1000RPM，+/-2%），轉(zhuǎn)矩負(fù)載率與程序給定值（70%左右）之差小于+/-5%？
2.系統(tǒng)的穩(wěn)定性如何：
    主軸馬達(dá)扭矩負(fù)載因?yàn)槭軝C(jī)構(gòu)精度、振動(dòng)、拋輪耗材狀況、產(chǎn)品相對(duì)拋輪中心半徑變化（產(chǎn)品不斷移動(dòng)）、產(chǎn)品接觸面積等影響變化很大，且各因素的傳遞函數(shù)未知。
3.如何獲得偏差：
    思路A：是否可用6通道AD模塊從6個(gè)驅(qū)動(dòng)器模擬量輸出點(diǎn)對(duì)扭矩采樣積分，再由PLC求有效值（均值）獲得反饋量？采樣速度多塊才可防止奇異值導(dǎo)致的誤判？
    思路B：CNC的PLC部分利用RS232或485直接讀取6個(gè)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩再求有效值（類似思路A，只是通訊用數(shù)字）
    思路C：首先安川驅(qū)動(dòng)器設(shè)為位置控制或（模擬）速度控制模式（Pn000.1=？）。然后用模擬輸入信號(hào)（0~10V）T—REF向驅(qū)動(dòng)器給出CNC用戶程序中的負(fù)載率（模擬量轉(zhuǎn)矩限制，類似內(nèi)部、外部轉(zhuǎn)矩限制Pn402 403 404 405），此時(shí)如果Z軸壓下量使輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)到T—REF設(shè)定值，驅(qū)動(dòng)器會(huì)反饋給PLC一個(gè)ON的bit信號(hào)；如果Z軸下壓過多，因處于T—REF轉(zhuǎn)矩限制狀態(tài)，此時(shí)馬達(dá)轉(zhuǎn)速必然下降，若轉(zhuǎn)速低于用戶程序設(shè)定值2%時(shí)表示壓力過大；那么每個(gè)掃描周期內(nèi)（2~5ms）PLC可以判斷馬達(dá)負(fù)載處于輕、中、重哪個(gè)狀態(tài)，分別給對(duì)應(yīng)的3個(gè)計(jì)數(shù)器C1 C2 C3之一加1；到了Z調(diào)整周期時(shí)根據(jù)3個(gè)計(jì)數(shù)器值判斷Z軸進(jìn)、停、退（避免誤判和響應(yīng)慢）
4.安川驅(qū)動(dòng)器Pn000控制方式的疑問：
    原來錯(cuò)誤的以為，可以將4種基本控制模式－－模擬速度、轉(zhuǎn)矩、位置、內(nèi)部速度做任意組合疊加使用，看了安川的用戶手冊(cè)才知原來后面幾種只是允許切換，并非同時(shí)控制。不是是否有其他思路。之前犯了個(gè)錯(cuò)誤：以為本案的控制對(duì)象是安川馬達(dá)的速度和轉(zhuǎn)矩，其實(shí)核心控制對(duì)象安川的速度和Z軸的位置，安川的轉(zhuǎn)矩只是控制Z軸的反饋手段，不知理解是否正確？
5.Z軸調(diào)整周期、Z軸調(diào)整量、馬達(dá)轉(zhuǎn)矩采樣周期的關(guān)系如何？如何調(diào)整保證系統(tǒng)穩(wěn)定、精確
    感覺此設(shè)想和真正意義上的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)有本質(zhì)的差異，比如引入了某些“人為因素”：Z軸調(diào)整周期、Z軸調(diào)整量。
    是否應(yīng)當(dāng)引入PID算法，甚至將Z軸調(diào)整周期、Z軸調(diào)整量的等“定常”通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等最優(yōu)化算法變成自動(dòng)整定、調(diào)諧的“變常”系統(tǒng)

以上是小弟的一些疑問，有些因念書不扎實(shí)，可能和控制理論書上的概念思想完全相悖、謬誤，請(qǐng)前輩見諒，不吝賜教！謝謝。

wangyuqi713

看了下，確實(shí)很困難，
樓主現(xiàn)在搞定了嗎？