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：10213 | 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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波恩

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发表于：2009-05-22 09:08:15

41楼

是这样！

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realliang

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发表于：2009-05-22 09:57:23

42楼

回复内容:
对:violit 关于我又试验了一些，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）就好多了内容的回复：

如果在负载条件下可能再加上绕组的漏抗和电阻上的压降补偿会更好，因为这个会影响到对机端电压的幅值和相位的计算。

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燃烧的冰海

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发表于：2009-05-22 21:15:58

43楼

TO 波恩：感觉频响比采样率低一个数量级，有什么理论上的支承没有呢？

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bookujs2005

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发表于：2009-05-24 18:44:20

44楼

回复内容:
对:燃烧的冰海关于TO 波恩：感觉频响比采样率低一个数量级，有什么理论上的支承没有呢？内容的回复：

频率响应可以根据采样频率进行计算，这个有理论依据

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波恩

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发表于：2009-05-24 20:49:50

45楼

公式化推导没有做过。只是个人以为频响是个多因素相互作用的结果，不仅仅取决于采样率。

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bookujs2005

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发表于：2009-05-24 21:07:19

46楼

具体细节涉及到电流环模型的建立，呵呵

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燃烧的冰海

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发表于：2009-05-26 11:33:12

47楼

引用波恩的回复内容:公式化推导没有做过。只是个人以为频响是个多因素相互作用的结果，不仅仅取决于采样率。

假定驱动部分和执行机构足够理想的情况下是否就有较为明确的规律可循了呢？

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波恩

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发表于：2009-05-26 13:14:45

48楼

还是以电流环为例，与电机的绕组电感、电阻、反电势等模型相关的参数，以及直流母线电压都会影响闭环特性，把这些参数和采样率放在一起，才足以最终推导出频响的解析解。

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bookujs2005

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发表于：2009-05-26 20:28:17

49楼

建议实际建立模型推导一下，可以求得电流环的截止频率。虽然看似跟很多参数有关，但在理想的电机特性下，最终结果非常简单。电机的参数只是会有影响，但不是决定因素。

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bookujs2005

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发表于：2009-05-26 20:35:05

50楼

回复内容:
对:燃烧的冰海关于

引用波恩的回复内容:公式化推导没有做过。只是个人以为频响是个多因素相互作用的结果，不仅仅取决于采样率。

假定驱动部分和执行机构足够理想的情况下是否就有较为明确的规律可循了呢？

内容的回复：

是的，假定理想的情况下有明确的数学公式。实际应用中也未必有必要把所有的影响因素都考虑进去，工程化设计本身就是一种近似的设计，只要满足精度要求就行了。

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燃烧的冰海

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发表于：2009-05-26 23:34:25

51楼

假设驱动器位置环的采样频率是2K，板卡若是脉冲卡，是不是插补周期低于500微秒就没有意义了？

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波恩

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发表于：2009-05-27 08:28:46

52楼

坚持认为只要采样率足够高，对电流环频响起决定性作用的必然是直流母线电压和电机绕组的L/R，除非片面降低电流采样率（或电流环调节周期）。

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bookujs2005

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发表于：2009-05-27 19:39:51

53楼

回复内容:
对:波恩关于坚持认为只要采样率足够高，对电流环频响起决定性作用的必然是直流母线电压和电机绕组的L/R，除非片面降低电流采样率（或电流环调节周期）。内容的回复：

建议深入理解，对此持保留意见

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波恩

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发表于：2009-05-27 20:22:55

54楼

“bookujs2005”的建议很好！

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当时明月

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发表于：2009-05-28 21:02:59

55楼

采样频率足够高，数字采样对系统的影响可忽略，根据电流环设计的一般思路，其频响必然取决于控制对象，就是波恩前辈提到的母线电压（更确切点说是功率转换回路，包括母线电压、功率器件等相关环节）和电机绕组电气时间常数...

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bookujs2005

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发表于：2009-05-28 21:55:05

56楼

还是建议深入理解, 不做解释

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当时明月

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发表于：2009-05-29 21:29:47

57楼

听从bookujs2005的建议，又仔细看了一遍自己以前的笔记，是我说错了。忘记了PI调节器隐含微分环节的校正作用，根据零极点对消理论，理想情况下，绕组电气时间常数可被调节器完全补偿。从补偿后的理想模型来看，电流环的截止频率基本上就不会受电机参数的影响了...

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征

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发表于：2010-05-23 18:04:53

58楼

有些东西，就怕你没有去想，想了以后就明白是怎么回事了。

所以做一行，水平高低跟从事这一行的时间有关系，但不是绝对的。

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四伏忍

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发表于：2010-05-28 12:22:54

59楼

拜读，有启发，再学习！

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Frobenius

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发表于：2010-05-29 20:00:46

60楼

电流环的优化设计非常重要，电流闭环一般使用PI调节器，基于稳态情况进行参数设计，但是很显然，电机在很多情况下处于动态过程，此时由于D，Q轴的耦合，是个非线性的情况，会对控制效果有明显的影响，除非完全补偿掉这这种非线性的耦合，基于线性理论的调剂器设计才能变得明晰。而对于闭环系统来讲，基本开环参数，例如，母线电压，电机参数只是设计的起点，不对闭环性能起决定性的，就像打篮球，要进NBA，光天赋不行，还需要后天的训练，优化。

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