伺服驱动器电流环的性能高低应该如何表征？-专业自动化论坛-中国工控网论坛

伺服驱动器电流环的性能高低应该如何表征？点击：10209 | 回复：78

波恩

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发表于：2008-08-04 21:25:12

楼主

论坛中有几篇关于伺服的讨论帖中都有关于高性能电流环实现方案是该用ASIC还是通用DSP、MCU的争论，特此发文，希望大家就到底什么是高性能的电流环，电流环的性能指标应该如何表征各抒己见，畅所欲言！

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chpmax

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发表于：2008-09-03 22:00:41

21楼

个人认为伺服电机电流环追求高频响的场合一般为小功率、低惯量的应用环境。这时因PWM高频引起的开关损耗就不是主要矛盾了。我们应关注IGBT的开关特性，DSP的运算速度，以及电机的电感等指标！至于高性能指标那就得靠传感器精度、AD采样分辨率、电流环控制策略、DSP运算精度和整机EMC的设计啦！

顺便安川的伺服通常采用delta-sigma型的AD转换芯片，有效的提高了电流采样的抗噪性！

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chpmax

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发表于：2008-09-03 22:02:24

22楼

波恩名声在外啊！ ^-^

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波恩

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发表于：2008-09-03 22:16:12

23楼

Σ-Δ型A/D，广泛被日系伺服采用，安川，三菱，FANUC；FANUC 100A的驱动都用Σ-Δ，只是到了150A以上，才用霍尔。

工控网运控论坛是技术交流的个小天地。

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当时明月在

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发表于：2008-09-06 09:06:24

24楼

引用波恩的回复内容:

还真没仔细研究国正弦表长度与A/D分辨率的关系，曾经以32为浮点数据计算过不同正弦表长度的量化精度，当时的计算结果显示，5k以上的表长对矢量变换的精度贡献几乎不再有差别，但5K一下，差别还是比较显著的，个人建议根据编码器的分辨率就近往5K附近靠就是了。

感谢波恩兄的解答。

另外，我对电流环节中的字长、A/D分辨率，编码器分辨率等和PWM发生器分辨率之间的影响和制约也比较迷惘，受学识和思维的限制，总是理不清晰。如果PWM环节的分辨率相对较低的话，即使其他环节精度很高，电流环的性能也提高不上去吧？

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当时明月在

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发表于：2008-09-06 09:08:29

25楼

另，如果编码器的分辨率远远高于PWM环节和电气角表长的话，那么定位精度也会受到制约吗？感觉上好像如此。

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波恩

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发表于：2008-09-06 11:13:49

26楼

PWM的分辨率必然会影响电流环性能。

编码器的分辨率远高于电角度表长的情况下，个人以为未必会定位精度，因为此时的编码器分辨率已是名义上的电气分辨率了，可能已完全超出机械的实际定位能力。

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CGP888

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发表于：2008-10-30 20:37:02

27楼

读了读,感觉新鲜,就是你们怎么不接着谈了?

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violit

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发表于：2008-12-06 00:14:09

28楼

请教一下：电流环的参数一般是在固定电机轴的时候测试确定的，但当电机转速较高时，反电势使得有效的电压降低，电流环得增益就大大降低了
如果兼顾高速，则会产生震荡
一般该怎么处理呢？

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波恩

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发表于：2008-12-06 08:53:59

29楼

"电流环的参数一般是在固定电机轴的时候测试确定的"———单纯的P调节会这样，如果适当引入I，是不是会好一些？另外，也有人使用基于电机模型的电流快速跟踪法，其中会涉及反电势参数和母线电压，应该也可以在一定程度上解决这个问题。

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violit

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发表于：2008-12-07 13:23:32

30楼

我又试验了一些，单纯的PI似乎无法满足速度变化后的电流跟踪，的确是增加电机反电势补偿后（根据转速反电势比例系数）就好多了

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波恩

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发表于：2008-12-07 17:43:16

31楼

不错的实践结果！

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竹石

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发表于：2008-12-08 16:23:47

32楼

难道波恩是北京精雕的？

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刘岩利

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发表于：2008-12-08 21:00:34

33楼

"难道波恩是北京精雕的？ "

然

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波恩

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发表于：2008-12-09 17:08:06

34楼

论坛上的波恩是哪里的并不重要吧？！

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Schmidt

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发表于：2008-12-20 16:27:08

35楼

波恩就是一个浪迹运控论坛的“技术浪人”和“行者”。

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PistoN

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发表于：2008-12-21 01:45:35

36楼

照片上的参展者是波恩吗？

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Schmidt

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发表于：2008-12-21 19:10:30

37楼

肯定不是了！

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燃烧的冰海

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发表于：2009-05-20 09:28:29

38楼

有个这样的印象："力矩环大约是10K，速度环大约5K，位置环大约2K，所以引入系统的时延也不一致"。

频响还是采样呢？有否高人比较过不同品牌伺服系统的这方面的参数？

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波恩

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发表于：2009-05-20 13:12:49

39楼

频响是频响，采样率是采样率，采样率会影响频响，频响不仅仅取决于采样率。

欧美系伺服的采样率以16KHz，及其2的-n次倍频为主，Fanuc的数控专用伺服也是如此。

日系通用伺服则很乱，9KHz，10KHz、12KHz等都有。

速度环频响标称值从300～500，到1.6KHz不等，实际能到500Hz可能就已经很不错了！

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燃烧的冰海

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发表于：2009-05-21 21:38:27

40楼

那么"力矩环大约是10K，速度环大约5K，位置环大约2K"指得应该是采样率也就是刷新周期了？

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