關(guān)于高精度負載驅(qū)動--筆記兼討論

機械神話

本帖只是一個交流,、學(xué)習(xí),、討論的帖子,。以下的內(nèi)容有摘錄的,，也有我自己的學(xué)習(xí)感悟或?qū)嶋H感悟,，對這些內(nèi)容感興趣的社友可以一同討論,，彼此學(xué)習(xí),。
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一個負載驅(qū)動系統(tǒng)的基本功能是按一定的控制方式和所要求的精度移動負載,。系統(tǒng)的性能取決與驅(qū)動元部件本身,、控制品質(zhì),、精度和驅(qū)動等方面,。
方案的確定需要解決兩個問題：1.需求的表達（比如,，在加速過程中轉(zhuǎn)動慣量的確定）和評估、驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計（齒形帶或齒輪箱）及相關(guān)參數(shù)（例如,，螺紋導(dǎo)程）的定義,。2.控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)配置：位置控制還是速度控制？編碼器的最佳脈沖數(shù)是多少,？定位精度,、公差和機械間隙之間如何相互影響？
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- J+ N, E4 J' o[ 本帖最后由 機械神話 于 2008-11-25 20:21 編輯 ]

機械神話

負載是整個機械系統(tǒng)中至關(guān)重要的,，摩擦力,、重力和轉(zhuǎn)動慣量的加速度導(dǎo)致了轉(zhuǎn)矩，它們對時間的平均值,，即有效轉(zhuǎn)矩,，規(guī)定了可以使用驅(qū)動部件的最小尺寸和功率范圍。但在選用電機時,，是用最大轉(zhuǎn)矩最為主要參考,，還是有效轉(zhuǎn)矩作為主要參考呢？仁者見仁,，智者見智了,，我覺得算最大轉(zhuǎn)矩方便，有效轉(zhuǎn)矩實在不好計算。

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看到那里是那里,，想到那里是那里,。
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5 X& z" S% D7 j( n4 d' l$ b' r8 {驅(qū)動過程中的時間因素。
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" E+ O/ c' L# T0 |5 M機械時間常數(shù)：恒定電壓下,，直流電機的升速是一個指數(shù)上升曲線,，可以用它的機械時間常數(shù)來描述。這個常數(shù)通常是在空載,、額定電壓情況下計算出的（我從另一個手冊上看到機械時間常數(shù)是這樣定義：在額定電壓下,，空載速度達到三分之二額定的時間稱之為機械時間常數(shù)），一般的電機機械時間常數(shù)為幾十毫秒,，好的也有幾毫秒的,。

數(shù)字位置和速度控制電路典型的時鐘頻率為1kHz。

為實現(xiàn)電機動態(tài)響應(yīng),，位置或速度修正所需要的轉(zhuǎn)矩越快達到越好,，一般電流控制器的時鐘頻率要比位置和速度控制器時鐘快10倍，典型的時鐘頻率為10kHz,。
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串行RS232就比較慢了,，如果與主機系統(tǒng)通訊，信息將不能得到實時的傳輸,，這就意味這命令需要幾個毫秒才能被接收到,，對于大多數(shù)應(yīng)用場合，幾個軸是相互獨立的,，這種通訊方式是足夠了,，但是不能用于同步控制。

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負載運動的定義：需要確定力（扭矩）及速度（轉(zhuǎn)速）有多大,？作用時間要多長,？所需要的控制精度是多少？

直線運動和旋轉(zhuǎn)運動廣義上是一樣的,。直線運動以推力F及速度v來表達,；而旋轉(zhuǎn)運動則是通過扭矩M和轉(zhuǎn)速n來描述。從廣義上講,，F(xiàn)的作用距離為無窮大,，速度v的旋轉(zhuǎn)半徑為無窮大。
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& W8 k" e! V( {通常,，任何一個運動都可以描繪成一個有序的過程：加速,，恒速、減速（有些情況下是沒有恒速的或者恒速時間很短）,。加速和減速過程不是一個簡單的反過程,，認為減速階段怎么樣,，減速階段就是反過來，因為在加速時,，摩擦力是阻礙加速,，而減速時摩擦力協(xié)助減速。不管是滾動摩擦力還是滑動摩擦力,，只有存在運動或相對運動時才有意義,。不能忽略的是，摩擦力會隨著速度的變化而變化,。
如果沒條件做試驗,，可以參考機械設(shè)計手冊軟件版，常用資料和數(shù)據(jù)中的”滑動摩擦因素與速度變化的關(guān)系”,。

機械神話

載荷決定加速度，載荷決定功率,。
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  C3 k, A" F* H- d+ ^離開載荷來談電機的加速度是沒有意義的,，拿著一個電機來談它的速度是怎么樣，扭矩是怎么樣,，也是毫無意義的,，因為它只是空載情況下的狀況。由于實際存在多種不確定因素,，負載需要的最大力會大于理論計算值,，所以設(shè)計前期就要考慮系統(tǒng)可能存在峰值載荷，以及傳動鏈本身的損耗,。

麗格威

機械大俠：看了你的描述感覺到,，沒抓住重點，缺乏邏輯性,，條理不清,。

+ D9 Y5 x8 r) T5 a  C" z5 J; J7 C你所描述的都是伺服系統(tǒng)的設(shè)計過程，然而這個過程并不是你描述的這樣,。任何設(shè)計都有其基本的設(shè)計流程,，伺服系統(tǒng)的設(shè)計也不例外。搞設(shè)計是抓主要,、放次要,，實際經(jīng)驗與理論知識相結(jié)合的。
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如果完全按照書本的設(shè)計,，那可就慘了�,。�,！

可能我的話重了點,，請多多包涵�,。�,！

[ 本帖最后由 麗格威 于 2008-12-1 14:04 編輯 ]

機械神話

話無輕重之分,，麗格威朋友多慮了，直言無妨,。

我的標題就是筆記兼討論,，所有內(nèi)容不講究系統(tǒng)，不講究邏輯,，所以自然“沒有重點和條理不清”了,。正如我3樓寫的“看到那里是那里，想到那里是那里”,。我寫這些的目的是希望有一天,，自己能系統(tǒng)而不空洞把伺服系統(tǒng)的設(shè)計過程寫出來，可能只是個夢想,，呵呵,。
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本帖主要是自己結(jié)合實際進行學(xué)習(xí)，我沒有按照書本來設(shè)計（還有,，就算按照書本來設(shè)計,，恐怕也未必是“慘”吧，我照著《機械設(shè)計手冊》設(shè)計了那么多東西,，似乎也還能湊合著用,，呵呵），另外一個目的就是引起大家的討論,，這個帖子那么多天了,，只有麗格威朋友回復(fù)，十分感激,，也希望您能對我寫的或抄的進行點評,、指教和批評。
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“任何設(shè)計都有其基本的設(shè)計流程,，伺服系統(tǒng)的設(shè)計也不例外,。搞設(shè)計是抓主要、放次要,，實際經(jīng)驗與理論知識相結(jié)合的,。”麗格威朋友能就這個問題,，在此貼或另辟新帖具體談?wù)劼�,？期待您的回�?fù)。再重復(fù)一遍,，在技術(shù)上講話我喜歡直來直去,，所以大家也別客氣了,。

麗格威

機械朋友：不好意思。我之所以說“看了你的描述感覺到,，沒抓住重點,，缺乏邏輯性，條理不清,�,！笔且驗槲铱戳撕芫茫瑳]理出思緒,，知道你再說什么,？

你的短信，我看到了,。關(guān)于“世界名機,，一網(wǎng)打盡”是否還有效？說真的,，當時是想做,，但是沒有幾個人想看，我都有點心恢意冷了,。我不想干巴巴的,，冷冰冰的,，發(fā)個圖片什么的交差了事,，總想用我自己的觀點來點評一下，從我所了解的程度來描述一下,，做的有聲有色,，圖文并茂的，可是……

唉,！我也不知道：是做,？還是不做？

機械神話

為什么不做呢,？不要想太多,，你用自己的觀點來點評，本身也是對自己的一次終結(jié),，何樂而不為呢,？我支持你。

麗格威

主要是時間問題,。
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- B% K6 \: j0 M' G+ J, k0 S5 c你如果有什么要求,，就直管講嘛，我盡力而為,。只是你的門檻別設(shè)那么高,，俺進不去�,。。,。,。�