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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 誰能從數(shù)學(xué)模型的角度,，說一下為什么要慣量匹配,？ [打印本頁]
作者: siaoma3160    時(shí)間: 2018-11-8 13:32
標(biāo)題: 誰能從數(shù)學(xué)模型的角度,，說一下為什么要慣量匹配,？
伺服系統(tǒng)選擇電機(jī)時(shí),，都說電機(jī)要滿足慣量匹配的要求，慣量比大約3～20之間,，但一直不確切的了解為什么,。

網(wǎng)絡(luò)及各種論壇中的解釋多是類似于慣量不匹配就類似于“小馬拉大車”、“小球與很重的物體碰撞”,，這些比喻雖然形象,，但并不能確切的針對伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)慣量不匹配時(shí)到底會(huì)出現(xiàn)什么后果。

有人說慣量不匹配會(huì)對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能有嚴(yán)重影響,，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)控制精度不準(zhǔn),、控制系統(tǒng)振動(dòng)、嘯叫,、電機(jī)損壞或者不能工作之類,，誰能用數(shù)學(xué)模型或從數(shù)學(xué)模型角度解釋下，為什么會(huì)出現(xiàn)這個(gè)結(jié)果,？
作者: 陳小困    時(shí)間: 2018-11-8 13:45
以前有過這種討論,，自己搜搜。現(xiàn)在論壇大俠基本走光了,，好自為之
作者: pengzhiping    時(shí)間: 2018-11-8 14:18
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和直線慣性是一個(gè)意思,。那為什么要匹配，比如剛體從靜止加速到需要額度轉(zhuǎn)速比如用時(shí)4s 和正常運(yùn)轉(zhuǎn)也是4s,。這兩個(gè)4s的所做的功不一樣,，電機(jī)會(huì)過載�,？梢岳斫鉃� 汽車從靜止到啟動(dòng)跑了4米 和勻速跑4米,，同樣都是跑4米 但是耗油量是不一樣的。
作者: liuxiaoran    時(shí)間: 2018-11-8 15:29
本帖最后由 liuxiaoran 于 2018-11-8 15:31 編輯

我不做這個(gè),。亂寫一下

例如應(yīng)一個(gè)車?yán)硗庖粋�(gè)坑里的大車,，你提供的拉力是5000n，因?yàn)槟阌兄�,，慣性力還有1萬,。但是坑里的大車要十萬才能拉出來，你覺得你現(xiàn)在1萬5ok嗎,？

所以你得有一個(gè)至少8.5萬的動(dòng)力,，加上1.5萬的慣性力才夠
===數(shù)學(xué)模型就是
F阻力十萬，你提供的動(dòng)力的和要大約11萬或者12萬

作者: 阿大    時(shí)間: 2018-11-8 15:57
有大神說過,，慣量是從碰撞的角度來研究能量的傳遞問題,，原則上是反饋系統(tǒng)特有的問題
作者: liuxiaoran    時(shí)間: 2018-11-8 16:08
阿大 發(fā)表于 2018-11-8 15:57
有大神說過，慣量是從碰撞的角度來研究能量的傳遞問題,，原則上是反饋系統(tǒng)特有的問題

兩個(gè)結(jié)構(gòu)固有頻率靠近,，碰撞效率就高

作者: 遠(yuǎn)祥    時(shí)間: 2018-11-8 19:44
慣量匹配是為了負(fù)載及傳動(dòng)系統(tǒng)折算到進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的自身慣量相匹配。如折算慣量大于進(jìn)給電動(dòng)機(jī)自身慣量，那么當(dāng)進(jìn)給急�,；蛘�(fù)進(jìn)給方向切換時(shí),，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)會(huì)因大負(fù)載慣量而失穩(wěn)。
作者: 一展刀鋒    時(shí)間: 2018-11-8 23:07
根據(jù)牛頓第二定律：“進(jìn)給系統(tǒng)所需力矩T = 系統(tǒng)傳動(dòng)慣量J × 角加速度θ角”,。
      加速度θ影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,，θ越小，則由控制器發(fā)出指令到系統(tǒng)執(zhí)行完畢的時(shí)間越長,，系統(tǒng)反應(yīng)越慢,。如果θ變化，則系統(tǒng)反應(yīng)將忽快忽慢,，影響加工精度,。由于馬達(dá)選定后最大輸出T值不變，如果希望θ的變化小,，則J應(yīng)該盡量小,。
       2、進(jìn)給軸的總慣量“J＝伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性動(dòng)量JM ＋ 電機(jī)軸換算的負(fù)載慣性動(dòng)量JL,。
負(fù)載慣量JL由（以平面金切機(jī)床為例）工作臺(tái)及上面裝的夾具和工件,、螺桿、聯(lián)軸器等直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的慣量折合到馬達(dá)軸上的慣量組成,。

這個(gè)回復(fù)不知道算不算跟數(shù)學(xué)沾邊了
       JM為伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量,，伺服電機(jī)選定后，此值就為定值,，而JL則隨工件等負(fù)載改變而變化,。如果希望J變化率小些，則最好使JL所占比例小些,。這就是通俗意義上的“慣量匹配”,。

由于不同廠家電機(jī)磁通量設(shè)計(jì)不一樣，有些廠家建議比值是5,，有些是10,，有些可以達(dá)到40，像西門子之類的
然后還有一個(gè)曲線,，就是震蕩曲線,，任何系統(tǒng)到最后都會(huì)平穩(wěn)，慣量比大于某個(gè)值的時(shí)候,，波動(dòng)明顯
明天找下給你看
作者: siaoma3160    時(shí)間: 2018-11-9 09:11
本帖最后由 siaoma3160 于 2018-11-9 09:16 編輯
一展刀鋒 發(fā)表于 2018-11-8 23:07
根據(jù)牛頓第二定律：“進(jìn)給系統(tǒng)所需力矩T = 系統(tǒng)傳動(dòng)慣量J × 角加速度θ角”,。
      加速度θ影響系統(tǒng)的 ...

JM為伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量，伺服電機(jī)選定后,，此值就為定值，而JL則隨工件等負(fù)載改變而變化。如果希望J變化率小些,，則最好使JL所占比例小些,。這就是通俗意義上的“慣量匹配”。

那么對于我負(fù)載恒定的機(jī)械裝置（電機(jī)通過齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),，轉(zhuǎn)盤上的物件都是固定的,，這樣不考慮外界微小擾動(dòng)的話，負(fù)載慣量恒定）,，那么我的J就相當(dāng)于不變的（也就沒有J的變化率大小的問題）,，那么這樣我是不是就不用考慮慣量匹配的問題了？
因?yàn)榧词刮业膽T量比比較大的話,，輸出最大扭矩是定的,，那么頂多也就是我的θ小一些，系統(tǒng)的角加速度小一些（我設(shè)備對角加速度要求比較低,，設(shè)備加減速時(shí)間長一些沒有關(guān)系）
作者: 塵世天涯    時(shí)間: 2018-11-9 17:44
本帖最后由 塵世天涯 于 2018-11-9 17:50 編輯

(, 下載次數(shù): 130) (, 下載次數(shù): 99)
作者: 塵世天涯    時(shí)間: 2018-11-9 17:52
樓主要的資料,，見10樓。

為了避免無謂的消耗大家的積分,，我就以圖片形式貼出來了
作者: 笨笨菜鳥    時(shí)間: 2018-11-9 19:38
不明白,，為啥要用數(shù)學(xué)模型分析這個(gè)問題，你買10塊錢的東西,，你會(huì)付20塊給別人嗎,，你付5塊，別人會(huì)賣給你嗎
作者: 一展刀鋒    時(shí)間: 2018-11-10 10:57
siaoma3160 發(fā)表于 2018-11-9 09:11
JM為伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量,，伺服電機(jī)選定后,，此值就為定值，而JL則隨工件等負(fù)載改變而變化,。如果希望J變化率 ...

如果你的加速度時(shí)間（周期長）很長的話,，確實(shí)不用考慮慣量匹配

但如果想加速較快的時(shí)候，你慣量不匹配,，則會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)抖動(dòng)

作者: 一展刀鋒    時(shí)間: 2018-11-10 10:58
塵世天涯 發(fā)表于 2018-11-9 17:44

按這個(gè)圖,，最好的比例應(yīng)該是1:1
然而實(shí)際做項(xiàng)目沒那么好的事
作者: keyman    時(shí)間: 2018-11-10 12:42
大俠，我說一下我的理解,，電機(jī)的扭矩是里面的線圈產(chǎn)生的,，慣量是轉(zhuǎn)子的大小重量產(chǎn)生的，如果一個(gè)電機(jī)扭矩相同說明他的線圈的性能是相同的,，但是相同的扭矩會(huì)有高中低慣量三種電機(jī),，也就是轉(zhuǎn)子的重量是不同的，轉(zhuǎn)子的慣量和外部運(yùn)動(dòng)部件必須要有一個(gè)恰當(dāng)?shù)谋戎�,，如果轉(zhuǎn)子的慣量比較小外面的東西比較重,，可能停止的時(shí)候就會(huì)停不住，相反的如果轉(zhuǎn)子慣量較大啟停頻繁的話電機(jī)本身就會(huì)受不了。我自己的感覺,，不當(dāng)之處請指正,。
作者: 塵世天涯    時(shí)間: 2018-11-10 13:08
本帖最后由 塵世天涯 于 2018-11-10 13:11 編輯
一展刀鋒 發(fā)表于 2018-11-10 10:58
按這個(gè)圖，最好的比例應(yīng)該是1:1
然而實(shí)際做項(xiàng)目沒那么好的事

這個(gè)只談最理想的工況,。

實(shí)際項(xiàng)目在考慮性能的基礎(chǔ)上,，仍然要考慮價(jià)格。最終用多大的慣量比,，取決于應(yīng)用場景

如果是機(jī)器人,，那仍然還是1:1，保證性能是第一要?jiǎng)?wù)
如果是高動(dòng)態(tài)高精度,，比如機(jī)加工,，通常建議控制在3以內(nèi)，最大不超過5
如果是普通搬運(yùn),，可以再次放大到10
如果只控制速度,，不控制位置，則可以再次放大到20
我想糾正你一個(gè)錯(cuò)誤

任何工況下,，都要計(jì)算慣量比,。

扭矩夠不夠，是好不好用的問題
慣量比對不對,，是能不能用的問題


作者: 一展刀鋒    時(shí)間: 2018-11-10 14:15
塵世天涯 發(fā)表于 2018-11-10 13:08
這個(gè)只談最理想的工況,。

實(shí)際項(xiàng)目在考慮性能的基礎(chǔ)上，仍然要考慮價(jià)格,。最終用多大的慣量比,，取決于應(yīng) ...

我沒說不需要考慮，我上面說的意思是
如果你的加速度時(shí)間足夠長,，如1分鐘才轉(zhuǎn)1圈
把剛性（日系）或者PID（歐系）調(diào)好,，動(dòng)作都會(huì)是平穩(wěn)，不會(huì)抖動(dòng)的

所以用還是能用啊
作者: 塵世天涯    時(shí)間: 2018-11-10 23:45
本帖最后由 塵世天涯 于 2018-11-10 23:47 編輯
一展刀鋒 發(fā)表于 2018-11-10 14:15
我沒說不需要考慮,，我上面說的意思是
如果你的加速度時(shí)間足夠長,，如1分鐘才轉(zhuǎn)1圈
把剛性（日系）或者PI ...

慣量比跟加速度還是兩碼事。如果慣量比太大,，PID參數(shù)根本調(diào)不出來,。
如我前面所說，慣量比是決定能不能用的
作者: siaoma3160    時(shí)間: 2018-11-12 11:38
塵世天涯 發(fā)表于 2018-11-9 17:44

謝謝大俠解惑,！
仔細(xì)閱讀了您回復(fù)中的推倒過程,，還有一些不解，麻煩您幫我解答下,！

按您圖片中的推導(dǎo)結(jié)論,，慣量匹配與否以及慣量比只是影響了負(fù)載的功率變化率,，也就是系統(tǒng)的相應(yīng)快慢，那我系統(tǒng)響應(yīng)慢了會(huì)有什么后果呢,？為什么會(huì)有這樣的后果呢,？好像這個(gè)問題帖子中還沒有點(diǎn)播透徹，麻煩大俠再幫我解釋下,？

我的應(yīng)用實(shí)例如下：有一個(gè)系統(tǒng)電機(jī)通過減速機(jī)帶動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)選型時(shí),，電機(jī)扭矩是滿足我系統(tǒng)最大加減速度要求的（系統(tǒng)最大加減速度指標(biāo)要求比較低）,，但負(fù)載慣量/電機(jī)慣量比值比較大，這樣系統(tǒng)做出來后會(huì)不會(huì)有問題,？
作者: siaoma3160    時(shí)間: 2018-11-12 11:44
一展刀鋒 發(fā)表于 2018-11-10 10:57
如果你的加速度時(shí)間（周期長）很長的話,，確實(shí)不用考慮慣量匹配

但如果想加速較快的時(shí)候，你慣量不匹配 ...

您這個(gè)圖的意思是不是實(shí)際電機(jī)控制過程中,，要避免圖1所示振蕩響應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)生,？如果慣量比過大（大于10：1）通過延展響應(yīng)時(shí)間可以將系統(tǒng)的響應(yīng)由圖1調(diào)整為圖2？這樣系統(tǒng)還是穩(wěn)定的,，只不過響應(yīng)慢一些,？我這樣理解對嗎？

我的應(yīng)用實(shí)例如下：有一個(gè)系統(tǒng)電機(jī)通過減速機(jī)帶動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng),，電機(jī)選型時(shí),，電機(jī)扭矩是滿足我系統(tǒng)最大加減速度要求的（系統(tǒng)最大加減速度指標(biāo)要求比較低），但負(fù)載慣量/電機(jī)慣量比值比較大,，這樣系統(tǒng)做出來后會(huì)不會(huì)有問題,？

作者: 一展刀鋒    時(shí)間: 2018-11-12 12:09
siaoma3160 發(fā)表于 2018-11-12 11:44
您這個(gè)圖的意思是不是實(shí)際電機(jī)控制過程中，要避免圖1所示振蕩響應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)生,？如果慣量比過大（大于10：1 ...

比值比較大是多少,，你算算啊，最好別這樣,，要不有可能調(diào)不出來呢,。。,。

我說的是伺服啊,，三相異步電動(dòng)機(jī)就算了，一般只考慮扭矩
作者: 塵世天涯    時(shí)間: 2018-11-12 13:06
siaoma3160 發(fā)表于 2018-11-12 11:38
謝謝大俠解惑,！
仔細(xì)閱讀了您回復(fù)中的推倒過程,，還有一些不解，麻煩您幫我解答下,！

你的兩個(gè)問題并不能從單一理論來解釋

最佳慣量比的求解是從功率轉(zhuǎn)化角度來解釋的

慣量比的上限,，就要從控制的角度來解釋,。由于技術(shù)條件的限制，控制系統(tǒng)只允許一定程度的超調(diào)量,，負(fù)載慣量越大,，系統(tǒng)慣量比越大，超調(diào)量就越大,，當(dāng)超調(diào)量大于控制系統(tǒng)的能力上限,，系統(tǒng)就會(huì)在“糾偏”過程中，越糾越偏,，外在表現(xiàn)出來就是自激,，電機(jī)只要上電，就開始不受控制的發(fā)生擺動(dòng),，并且擺動(dòng)幅度越來越大

上面說的是比較極端的例子,，當(dāng)負(fù)載慣量較大，造成超調(diào)量接近于控制系統(tǒng)能力上限的時(shí)候,，就會(huì)發(fā)生“糾偏”時(shí)間過長,，外在的表現(xiàn)就是動(dòng)態(tài)性能很差，如果你恰好要求的動(dòng)態(tài)性能比較高,，就會(huì)發(fā)現(xiàn)電機(jī)停不準(zhǔn),，每次停的位置都不一樣。根本原因就是控制系統(tǒng)的糾偏時(shí)間過長,，還沒穩(wěn)定下來,，就接到下一個(gè)動(dòng)作的信號(hào)，開始執(zhí)行下一步操作

因此,，為了保證控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,，就要限制負(fù)載的慣量，也就是限制系統(tǒng)的慣量比,。至于限制是多少,，需要根據(jù)你的應(yīng)用場景來確定，一味的強(qiáng)調(diào)低慣量比,，就會(huì)造成成本增加,，性能浪費(fèi)。

當(dāng)然實(shí)際的原理遠(yuǎn)比這個(gè)要復(fù)雜,，確定合適的慣量比還需要考慮運(yùn)行速度,，簡單來說，轉(zhuǎn)速越高,，對動(dòng)態(tài)性能的要求也越高,，原因也很好理解，運(yùn)行速度越高,，驅(qū)動(dòng)器接收到的編碼器脈沖信號(hào)頻率也越高,，留給驅(qū)動(dòng)器處理和糾偏的時(shí)間也越短,。這也是一些電機(jī)在低速的時(shí)候運(yùn)行很好，高速的時(shí)候就會(huì)定位不準(zhǔn)的原因,。


作者: siaoma3160    時(shí)間: 2018-11-12 14:03
本帖最后由 siaoma3160 于 2018-11-12 14:04 編輯
塵世天涯 發(fā)表于 2018-11-12 13:06
你的兩個(gè)問題并不能從單一理論來解釋

最佳慣量比的求解是從功率轉(zhuǎn)化角度來解釋的

多謝解惑,！解釋的很到位！再問一句,，對于一個(gè)機(jī)械系統(tǒng),，慣量比上限（或者是大概的上限）可以從數(shù)學(xué)原理角度推導(dǎo)計(jì)算嗎？

您上文所說的慣量比的上限要從控制的角度進(jìn)行解釋,，是不是通過計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的傳遞函數(shù),，最后得出系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線，從曲線上可以解讀出慣量比對系統(tǒng)響應(yīng)的影響,，這一套原理？
作者: 塵世天涯    時(shí)間: 2018-11-12 14:48
siaoma3160 發(fā)表于 2018-11-12 14:03
多謝解惑,！解釋的很到位,！再問一句，對于一個(gè)機(jī)械系統(tǒng),，慣量比上限（或者是大概的上限）可以從數(shù)學(xué)原理角 ...

這個(gè),，據(jù)我所知，并不能通過數(shù)學(xué)公式推導(dǎo),。

這個(gè)上限取決于每一家的技術(shù)水平,，伺服控制器開發(fā)的好，允許的慣量比就比較大,。舉一個(gè)很簡單的例子,，系統(tǒng)做出來之后，就會(huì)有一個(gè)固有的共振頻率,，并且這個(gè)頻率在大批量產(chǎn)品上會(huì)出現(xiàn)小范圍的波動(dòng),，如果控制器沒辦法消除這個(gè)共振，那么臨近共振頻率的值,，就是驅(qū)動(dòng)器的上限了,，你的轉(zhuǎn)速永遠(yuǎn)無法超出它的限制。好一些的廠家會(huì)給驅(qū)動(dòng)器增加自我學(xué)習(xí)功能,，上電自檢的時(shí)候,，找到這個(gè)共振頻率，然后自動(dòng)在變頻器里面設(shè)置跳過這個(gè)頻率段,。很簡單的一個(gè)設(shè)置,，但也不是所有廠家都能做到的。
同時(shí)也看廠家的策略,，有些廠家比較激進(jìn),，給出的允許變量比就比較大,，比如日系。有些廠家比較保守,，給出的值就比較小,，比如歐美系。有些廠家隨便標(biāo),，信不信由你,，比如某些國產(chǎn)品牌

作者: siaoma3160    時(shí)間: 2018-11-12 15:09
塵世天涯 發(fā)表于 2018-11-12 14:48
這個(gè)，據(jù)我所知,，并不能通過數(shù)學(xué)公式推導(dǎo),。

這個(gè)上限取決于每一家的技術(shù)水平，伺服控制器開發(fā)的好,，允 ...

大俠所解釋的系統(tǒng)選型時(shí)選擇合適慣量比是基于控制理論做的解釋,，按我的理解，這個(gè)理論大意是慣量比會(huì)影響系統(tǒng)的傳遞函數(shù),，進(jìn)而影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),，慣量比過大，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)差到一定程度,，超出了伺服驅(qū)動(dòng)的控制技術(shù)水平,，那么系統(tǒng)就要出問題了。

我還看到一套理論,，是從碰撞學(xué)的角度來解釋,，大意是馬達(dá)與機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間有間隙，馬達(dá)加減速過程中,，會(huì)產(chǎn)生類似于消除間隙后的來回碰撞現(xiàn)象,，慣量比過大，會(huì)導(dǎo)致小慣量馬達(dá)與大慣量負(fù)載碰撞導(dǎo)致的小慣量馬達(dá)回彈幅度比較大,，這樣增加了控制系統(tǒng)調(diào)整的難度,，回彈幅度過大時(shí)，控制系統(tǒng)就應(yīng)付不了了

大俠對這兩種解釋怎么理解,？兩者理論內(nèi)涵是一致的,，還是說兩個(gè)中一個(gè)對一個(gè)錯(cuò)？可否深入剖析一下,？
作者: fangyunsheng    時(shí)間: 2018-11-12 15:28
塵世天涯 發(fā)表于 2018-11-10 13:08
這個(gè)只談最理想的工況,。

實(shí)際項(xiàng)目在考慮性能的基礎(chǔ)上，仍然要考慮價(jià)格,。最終用多大的慣量比,，取決于應(yīng) ...

“扭矩夠不夠，是好不好用的問題
慣量比對不對,，是能不能用的問題”

是否反了,？
作者: 塵世天涯    時(shí)間: 2018-11-12 18:02
siaoma3160 發(fā)表于 2018-11-12 15:09
大俠所解釋的系統(tǒng)選型時(shí)選擇合適慣量比是基于控制理論做的解釋,，按我的理解，這個(gè)理論大意是慣量比會(huì)影響 ...

彈性碰撞理論,，我認(rèn)為跟我前面提到的理論并不矛盾,。

理想情況下，負(fù)載的動(dòng)量和電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)量可以理解為完全彈性碰撞,，動(dòng)量在瞬間轉(zhuǎn)移,，而驅(qū)動(dòng)器的作用就是把電機(jī)轉(zhuǎn)子在瞬間獲取的速度在盡可能短的時(shí)間抵消掉，并且重新轉(zhuǎn)化為正值,，再次與負(fù)載進(jìn)行“碰撞”,，可以理解為，負(fù)載前進(jìn)的過程,，就是無數(shù)次彈性碰撞的過程,。到達(dá)位置之后減速的過程剛好相反。驅(qū)動(dòng)器可以依靠調(diào)整施加給轉(zhuǎn)子的單次的能量和頻率來間接的調(diào)整負(fù)載的速度和位置,。

實(shí)際的情況,，系統(tǒng)不可能完全是剛性，任何傳動(dòng)系統(tǒng)都有間隙,，即使是實(shí)心的零件，仍然會(huì)有彈性變形,，這就相當(dāng)于在轉(zhuǎn)子和彈簧之間增加了一個(gè)彈簧,，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在調(diào)整的時(shí)候存在很大的滯后性，因此一定會(huì)有超調(diào),，只是調(diào)整的時(shí)間長短而已,。

當(dāng)轉(zhuǎn)子慣量相當(dāng)于負(fù)載慣量較小的時(shí)候，超調(diào)量就會(huì)額外增加,，這個(gè)也很好理解,，慣量比是1的時(shí)候，理想情況只要一次碰撞,，負(fù)載就可以停住,，慣量比是10的時(shí)候，同樣條件要碰撞10次,，負(fù)載才能停住,。額外增加的調(diào)整時(shí)間就會(huì)影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，因?yàn)樾枰恼{(diào)整時(shí)間變長了,，在要求的時(shí)間內(nèi)走不到位,。

當(dāng)轉(zhuǎn)子慣量遠(yuǎn)小于負(fù)載慣量的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生嘯叫,，自激擺動(dòng),。電機(jī)上電以后,，首先就是自己定位，如果放在顯微鏡下面看,，即使是不轉(zhuǎn)的情況下,，電機(jī)軸也是在做高頻率擺動(dòng)的。慣量比大到超過系統(tǒng)允許值的時(shí)候,，就會(huì)發(fā)生“跑過”,。電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)候可以理解為允許的調(diào)整時(shí)間為無限長，因此電機(jī)一定可以到達(dá)位置,，但是到位以后停不下來,，會(huì)沖過去，之后掉頭,，再次沖過,，二次掉頭，二次沖過,，如此反復(fù),。本來只是微小的擺動(dòng)，變得頻率越來越高（嘯叫）,，幅度越來越大（自激擺動(dòng)）




作者: 塵世天涯    時(shí)間: 2018-11-12 18:05
fangyunsheng 發(fā)表于 2018-11-12 15:28
“扭矩夠不夠,，是好不好用的問題
慣量比對不對，是能不能用的問題”

扭矩不夠,，如果應(yīng)用場景降低要求,，比如把加速度降下來，仍然可以用的,，只是不能完全滿足要求,。因此是好不好用的問題

慣量比不對，電機(jī)上電就會(huì)出問題,，參考樓上的解釋,。在不改變硬件（電機(jī)，減速機(jī),，傳動(dòng)鏈,，負(fù)載）的情況下，這個(gè)問題無解,。因此是能不能用的問題


作者: fangyunsheng    時(shí)間: 2018-11-13 07:41
塵世天涯 發(fā)表于 2018-11-12 18:05
扭矩不夠,，如果應(yīng)用場景降低要求，比如把加速度降下來,，仍然可以用的,，只是不能完全滿足要求。因此是好不 ...

如果扭矩不夠，根本不能帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)動(dòng)呢,？

慣量不匹配,，倒是可以通過改變升降速時(shí)間來改善吧
作者: siaoma3160    時(shí)間: 2018-11-13 08:42
塵世天涯 發(fā)表于 2018-11-12 18:02
彈性碰撞理論，我認(rèn)為跟我前面提到的理論并不矛盾,。

理想情況下,，負(fù)載的動(dòng)量和電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)量可以理解 ...

受教了！再次感謝,！
作者: 塵世天涯    時(shí)間: 2018-11-13 10:28
fangyunsheng 發(fā)表于 2018-11-13 07:41
如果扭矩不夠,，根本不能帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)動(dòng)呢？

慣量不匹配,，倒是可以通過改變升降速時(shí)間來改善吧

從定性角度來說,，伺服系統(tǒng)有兩個(gè)指標(biāo)，一個(gè)是動(dòng)態(tài)性,，一個(gè)是穩(wěn)定性

動(dòng)態(tài)性用來描述伺服系統(tǒng)對控制信號(hào)的跟隨能力,，量化的指標(biāo)用帶寬來衡量。慣量比越大,，動(dòng)態(tài)性越差,。表現(xiàn)出來就是加減速能力比較低
穩(wěn)定性是描述伺服系統(tǒng)抵抗外部擾動(dòng)的能力，這個(gè)沒有量化的指標(biāo),。慣量比越大,，穩(wěn)定性越大，當(dāng)慣量比超出限制,，就會(huì)自激,。

所以，加減速能力,，只是果，慣量比才是因,。


作者: siaoma3160    時(shí)間: 2018-11-13 15:55
塵世天涯 發(fā)表于 2018-11-12 18:02
彈性碰撞理論,，我認(rèn)為跟我前面提到的理論并不矛盾。

理想情況下,，負(fù)載的動(dòng)量和電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)量可以理解 ...

再繼續(xù)請教下,，我從一些帖子（http://97307.cn/thread-477980-1-1.html）了解到：對于伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，慣量比大導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩不穩(wěn)定時(shí),，可以通過調(diào)低系統(tǒng)增益來改善,，但這樣會(huì)使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性比較軟，也就是鎖機(jī)能力差,，是不是可以理解為降低增益后,，人為轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備（設(shè)備為回轉(zhuǎn)型）終端會(huì)變得相對容易。根據(jù)這個(gè)理解，是不是可以說伺服電機(jī)的保持轉(zhuǎn)矩（上電后控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后,，停留在一定位置保持的能力）就與控制系統(tǒng)增益有關(guān)系了,？
增益大，保持轉(zhuǎn)矩大,，增益小,，保持轉(zhuǎn)矩小,？假如增益很小的話,，是不是保持轉(zhuǎn)矩就幾乎沒有了？

上面的結(jié)論又與伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線相違背,，因?yàn)楦鶕?jù)伺服特性曲線理解的話,，保持轉(zhuǎn)矩應(yīng)該就是伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速為零時(shí)的轉(zhuǎn)矩，這個(gè)時(shí)候轉(zhuǎn)矩是一個(gè)定值,，跟控制系統(tǒng)增益應(yīng)該沒有關(guān)系,？

上述疑惑應(yīng)該怎么解釋？麻煩大俠幫忙解答下
作者: 塵世天涯    時(shí)間: 2018-11-13 19:31
siaoma3160 發(fā)表于 2018-11-13 15:55
再繼續(xù)請教下,，我從一些帖子（http://97307.cn/thread-477980-1-1.html）了解到：對于伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的 ...

調(diào)低系統(tǒng)增益,，確實(shí)是會(huì)讓動(dòng)態(tài)特性變軟，具體現(xiàn)象就是響應(yīng)曲線的斜率變小,，穩(wěn)定時(shí)間變長,。

但，是否在通電狀態(tài)下,，就可以輕易用手撥動(dòng),，我沒有做過測試，不敢輕易下定論

即使假定上面的說法是正確的,，你提的疑問,，我認(rèn)為也是不相違背的

回答這個(gè)疑問，我覺得有必要說以一下PID,，所謂的調(diào)低系統(tǒng)增益,，就是調(diào)低P，也就是調(diào)低放大倍數(shù),，在產(chǎn)生同樣偏差的情況下,，用較小的輸出去校正這個(gè)偏差，如果這個(gè)輸出扭矩小到比手指產(chǎn)生的扭矩還要小,，就可以用手撥動(dòng),，但，我想也僅限于小范圍的擺動(dòng),，如果可以整圈的轉(zhuǎn),，那只有一個(gè)可能,，就是電機(jī)壞了。


轉(zhuǎn)矩特性曲線是指的伺服系統(tǒng)的最大能力,，如果是S1曲線,，上面的某一個(gè)點(diǎn)表示相應(yīng)轉(zhuǎn)速下能長期輸出的扭矩最大值，在產(chǎn)生偏差很大的時(shí)候,，偏差再乘一個(gè)增益,，就會(huì)更大，因此電機(jī)仍然可以按照自己的最大能力來輸出

以上,，是我的看法,。




作者: 邊66    時(shí)間: 2018-11-30 11:28
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作者: 人外有人    時(shí)間: 2024-6-26 16:12
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