安川 Σ-7 伺服调高精加工，遇到算法冲突： 机械末端有轻微高频余振，导致加工工件表面有光洁度纹路。我在驱动器参数里开启了末端抑振控制（Vibration Suppression），把滤波频率设在 顶热

明扬工控技术客服2026-08-23 02:38:18

亲，这个故障我重新按安川 Σ-7 的官方资料核了一遍，里面有两个地方特别值得纠正。第一，25 Hz 的 Vibration Suppression 不是“高频滤波”；第二，A.710 也不是某一个电流尖峰瞬间就触发。

真正更符合这个现场的解释是：

25 Hz 末端抑振把低速加工时的低频负载振动压住了，但在 G00 高加减速工况下，这套基于 Model Following Control 的补偿与原来的高速跟随、前馈和加速转矩叠加，使电机在一段时间内处于很高的转矩负荷；到加减速拐点又被机械模态激励，于是出现“哐当”强烈瞬态，最终触发 A.710。

它更像是高动态工况下补偿参数失配/转矩裕量不足，而不是“电流环算法突然失控”。

先看第一个关键点：25 Hz 实际属于低频末端振动

安川自己的 Σ-7 培训资料直接把 Vibration Suppression 定义为：

用来抑制 low frequency oscillation and load vibration。

对应参数就是 Pn140 和 Pn145。而 Pn145 官方名称是 Vibration Suppression 1 Frequency A，范围 1.0～250.0 Hz。

所以：

25 Hz

在这里不是通常说的那种几百 Hz、上千 Hz 的高频机械共振。

如果现场所谓的“高频余振”实际真的是尖锐啸叫、丝杠/联轴器几百 Hz 共振，那么应该首先用 SigmaWin+ Easy FFT 查实际共振峰，再考虑 Pn409 Notch Filter。安川自己的培训就是用 Easy FFT + Pn409 来处理高频尖叫/机械共振。

因此第一个问题是：

25 Hz 到底是不是实际测出来的负载末端摆动频率，还是只是“试到25Hz表面最好”？

这两个完全不同。

为什么低速加工特别好？

Σ-7 的这套功能不是简单：

发现25Hz
↓
把25Hz电流滤掉

它和 Model Following Control 是一组功能。

官方参数结构就是：

Pn140  Model Following Control Related Selections
Pn141  Model Following Control Gain
Pn145  Vibration Suppression 1 Frequency A
Pn146  Vibration Suppression 1 Frequency B
Pn147  Model Following Control Speed Feedforward Compensation

而且 Pn140 里面还可以选择是否把 Speed/Torque Feedforward 与 Model Following Control 一起使用。

所以低速精加工时：

速度低
+
加速度低
+
转矩裕量大
+
机械末端25Hz余振明显

抑振补偿正好把这个结构摆动压掉。

于是：

表面纹路消失，光洁度明显提高。

这个结果本身说明 25 Hz 附近很可能确实存在一个影响刀尖/工件表面的结构响应。

可 G00 是完全不同的工作状态

问题不在：

3000 rpm

这个数字本身。

真正危险的是：

高速加速
↓
恒速
↓
高速减速

尤其加速度和 jerk 发生明显变化的位置。

电机在 G00 加速时，本来就需要：

负载转矩
+
惯性加速转矩
+
摩擦
+
位置/速度跟随修正

假设正常关闭 Vibration Suppression 时，峰值已经比较接近电机的短时转矩能力。

现在开启抑振后，又存在：

Model Following 修正
+
Vibration Suppression 补偿

如果同时启用了前馈，还可能再叠加：

Speed Feedforward
Torque Feedforward

而安川官方确实允许通过 Pn140 选择“Model Following Control 与 speed/torque feedforward 同时使用”。

于是 G00 动态段可能变成：

原本的加速转矩
        +
前馈转矩
        +
位置/速度误差修正
        +
末端振动补偿
        ↓
瞬时/短时高转矩区

这时候余量就没了。

但 A.710 这里要特别纠正一个认识

A.710 名字虽然叫：

Instantaneous Overload

但安川官方对它的实际定义不是：

电流突然尖一下立即报警。

官方描述是：

电机在数秒到数十秒内，以远高于额定值的转矩运行。

安川最新 FAQ 也说明，A.710 属于“过负荷（瞬时最大）”，要检查累计负载率以及实际运行模式是否超过允许负荷。

这点对你这个案例非常重要。

所以很可能实际发生的是：

G00开始加速
↓
转矩已经长时间偏高
↓
抑振补偿又让高转矩持续/振荡
↓
累计负荷快速上升
↓
到了某个减速拐点
↓
又出现一次很大的转矩冲击
↓
此时A.710刚好越过保护曲线

于是操作人员感觉：

“哐的一声，瞬间A.710。”

但 A.710 其实可能已经在前面几秒钟积累了。

Σ-7 甚至有一个 910h Overload Warning，就是在 A.710/A.720 之前预警。官方故障表要求检查电机过载特性、运行命令以及是否存在机械阻滞。

所以如果 SigmaWin+ 里能看到：

A.910 / 910h

先于 A.710 出现，那就非常有价值。

“哐当”则说明不仅仅是普通过载

如果只是 G00 转矩稍大，通常不至于出现你说的：

极其恐怖的机械爆震声。

所以我认为还存在第二层问题：

G00 的加减速变化激发了机械模态，而当前的 25Hz 补偿参数在这一工作状态下反而形成了很大的动态修正。

也就是：

高速减速/加速转折
        ↓
机械结构被猛烈激励
        ↓
25Hz模态产生响应
        ↓
Vibration Suppression开始补偿
        ↓
补偿与原有运动控制叠加
        ↓
转矩正负快速变化
        ↓
机械出现“哐当”

这时如果系统进入转矩限制：

Torque Reference
       ↓
超过实际可输出转矩
       ↓
Torque Saturation

控制器想要的动作和电机实际能够完成的动作开始不一致。

于是：

位置误差增加
↓
闭环进一步纠正
↓
机械再次响应
↓
补偿继续动作

这就是为什么现场会感觉：

“怎么突然像控制环疯了一样？”

严格说，不是电流环自己“暴走”。

而是：

外层运动补偿要求的转矩已经逼近或超过执行器能力，系统进入饱和后的非线性动态状态。

我会特别查 Pn140，而不只是 Pn145=25Hz

这一点非常重要。

很多现场只记得：

Pn145 = 25Hz

但真正决定这套算法怎样工作的还有：

Pn140
Pn141
Pn142
Pn147

尤其 Pn140 官方明确包含：

是否使用 Model Following Control；
是否使用一个/两个 Vibration Suppression 频率；
是否自动调整抑振；
是否同时使用 Speed/Torque Feedforward。

所以我一定会把：

Pn140 当前完整值
Pn141
Pn145
Pn146
Pn147
Pn109 Feedforward

一起记录。

特别是假如这台精加工设备原来为了降低跟随误差：

Pn109 Feedforward 已经很高

然后 Pn140 又允许 Model Following 和 VFF/TFF 协同工作，那么高速 G00 动态段就更值得怀疑。

最快的验证方法不是继续试25、30、20Hz

直接用 SigmaWin+ Trace 做两条完全一样的 G00。

第一条
Vibration Suppression = OFF
第二条
Vibration Suppression = ON
Pn145 = 25Hz

至少同时抓：

Torque Reference
Motor Speed
Speed Reference
Position Error

如果条件允许，再加：

Load Ratio / Accumulated Load Ratio
Feedforward相关量

重点只看三个时间点：

① G00开始加速

② 加速结束

③ 开始减速 / 定位整定

如果 OFF 时：

Torque
        /\
_______/  \________

而 ON 后出现：

Torque
       /\/\/\/\
______/        \____
         ↑
     高频/低频振荡叠加

并且峰值或高转矩持续时间明显增加，那基本就抓到了。

安川官方在振动报警的排查里也明确要求检查 speed 和 torque waveforms；如果存在异常振动，应降低速度或者重新调整伺服增益。

我会做一个特别有价值的小试验

先不要把3000 rpm降低。

只降低：

Acceleration
Deceleration
Jerk

也就是：

最高速度仍然 3000 rpm，但把 G00 加减速变柔和。

如果结果变成：

25Hz抑振 ON
+
3000rpm不变
+
加减速放缓
↓
A.710消失
“哐当”消失

那几乎直接说明：

问题不是最高速度，而是高加速度/jerk激励 + 抑振补偿造成的高转矩负担。

这是非常强的诊断证据。

然后一定要重新确认“25Hz是不是真频率”

Sigma-7 自己提供 Fn205 Vibration Suppression 测量。

官方 Digital Operator 操作说明里，Fn205 会显示：

Measure f
Setting f

即：

实际检测到的振动频率
和当前设置频率。

如果检测不到，也建议用其它方法测量后再手动设定。

所以现场最好确认：

Measure f ≈ 25Hz？

而不是：

设25Hz效果最好
= 
机械一定就是25Hz

两件事不要混为一谈。

如果所谓“高频余振”实际上是几百Hz，就应该换工具

安川把几个功能分得很明确：

Vibration Suppression

低频负载振动。

Anti-Resonance

中频机械共振，使用 Pn160/Pn161/Pn163。

Notch Filter + Easy FFT

高频尖锐机械共振，Pn409 等。

所以如果加工纹路的真正源头其实是：

400Hz
700Hz
1200Hz

那你用：

25Hz Vibration Suppression

虽然低速表面碰巧变好了，却可能并不是在真正处理病根。

这种情况下应该：

Easy FFT
↓
找到实际机械峰值
↓
针对性 Notch

而尽可能少动低频运动轨迹。

我现在给这个故障的嫌疑排序

第一嫌疑：

G00高加速度
+
Pn140/Pn145振动抑制
+
可能的前馈
↓
高转矩持续时间明显增加
↓
A.710

第二嫌疑：

25Hz参数只适合低速加工状态
但不是真正、稳定的机械模态
↓
高速加减速时补偿失配

第三嫌疑：

原来的G00本身已经接近电机过载曲线

关闭抑振还勉强有余量，打开以后余量被吃完。

第四嫌疑：

Pn109 / Pn147 / Pn140中的前馈组合过激

导致高速动态段补偿叠加太大。

所以这个案例最准确的一句话不是：

“25Hz滤波把电流环推暴走了。”

而应该是：

Σ-7 的 Vibration Suppression 是基于 Model Following Control 的低频负载振动补偿，不是普通的25Hz陷波器。低速时它能显著压掉末端余振；但在 G00 高加减速工况，如果25Hz模型、前馈和运动参数组合不合适，补偿会增加动态转矩需求，甚至把系统推入转矩饱和及过载区。A.710反映的是一段时间内严重超额转矩负荷，而加减速拐点的“哐当”往往只是最终把已经很高的负荷推过报警线的那一下。

如果是我在现场，第一刀不是改25Hz，而是保持最高速度3000rpm不变，把 G00 加减速/jerk 降下来，同时抓 Torque Reference + Motor Speed + Position Error + 累计负载率。这一次测试基本就能判断到底是不是“抑振补偿吃掉了高速转矩裕量”。