3. SINAMICS 位置控制模式下的前馈增益调整
前馈在位置环中的位置与作用
位置控制模式下，驱动器内部是位置环 → 速度环 → 电流环的串级结构。位置环输出的速度设定值经过速度前馈（Kv_FF）叠加，速度环输出的转矩设定值经过转矩前馈（Kt_FF）叠加。前馈不经过反馈调节器，直接作用于设定值通道，因此能在误差产生之前就提供"预判"量，从而减小跟随误差。
关键参数（SINAMICS 常用参数号）：
- p29120：速度前馈增益（Kv_FF），0~100%，对应速度设定值的比例前馈。
- p29121：转矩前馈增益（Kt_FF），0~100%，对应加速度/转矩设定值的比例前馈。
- p29110 / p29111：位置环增益 Kp 与速度环增益，前馈效果需与它们配合观察。
前馈增益调整的实操过程
以下操作在位置控制模式（如 EPOS 或工艺对象定位）下进行，以一次单向阶跃定位为例。示例参数为教学假设值，实际需根据机械负载与动态要求整定。
- 建立基准：先将 p29120 = 0%、p29121 = 0%，执行一次定位（如从 0 mm 到 100 mm，速度 50 mm/s），用 Trace 记录位置设定、位置实际、跟随误差。此时跟随误差最大，作为对比基准。
- 加入速度前馈：将 p29120 从 0% 逐步提升至 60%、80%、100%，每次重复同一定位动作，记录跟随误差峰值与稳定时间。
- 加入转矩前馈：在速度前馈固定为较优值（如 80%）后，将 p29121 从 0% 提升至 50%、80%，观察加速段跟随误差的进一步改善。
- 过补偿判断：若继续增大前馈后跟随误差反向过零或出现振荡，说明前馈过大，应回调。
前馈调整的核心逻辑：速度前馈补偿"速度滞后"，转矩前馈补偿"加速度滞后"。先调速度前馈，再调转矩前馈，顺序不可颠倒。
不同前馈系数对跟随误差的影响对比
| 组别 | p29120 (Kv_FF) | p29121 (Kt_FF) | 跟随误差峰值（示例） | 现象判断 |
|---|---|---|---|---|
| A（基准） | 0% | 0% | 最大，约 0.45 mm | 完全靠反馈，滞后明显 |
| B | 60% | 0% | 约 0.20 mm | 误差明显下降，无振荡 |
| C | 80% | 0% | 约 0.12 mm | 较优，加速段仍有小误差 |
| D | 80% | 50% | 约 0.06 mm | 加速段误差进一步减小 |
| E | 100% | 80% | 误差过零/振荡 | 过补偿，需回调 |
表中数值为教学示例，用于说明趋势：前馈增益在合理范围内增大，跟随误差单调减小；超过临界点后出现过补偿，误差不再减小甚至反向振荡。
结果判读与验证要点
- 看跟随误差曲线：正常补偿下，误差在加速段和匀速段都显著减小，且无反向尖峰。
- 看位置实际是否超调：若位置实际超过设定值再回来，说明前馈过大或与 Kp 不匹配。
- 看电流/转矩波形：转矩前馈过大时，转矩设定会出现明显尖峰，可能触发限幅。
- 重复性验证：同一组参数下连续执行 5 次定位，误差峰值应稳定，不随次数漂移。
前馈增益不是越大越好。过大的速度前馈会使速度设定突变，过大的转矩前馈会放大加速度噪声。建议每次只改一个参数，步进不超过 20%，并保留 Trace 记录以便回溯。