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伺服刚度 点击:7043 | 回复:38



波恩

    
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发表于:2009-03-02 20:26:09
楼主

伺服刚性,也被成为刚度,或电刚度,顾名思义是一个涉及力的概念,一般而言可按照位置环和速度环两个层面考虑,电流环一般不讨论刚性问题。另一方面,又可以按静态和动态分别考虑。

 

所谓位置环的静态刚度,是指伺服在定位态,单位位移偏移所能抵抗的静态外力(矩)大小,单位是N/um,或者Nm/rad等等



位置环的动刚度是指伺服在定位态下,抵抗交变外力(矩)的能力,一般会明确外力的交变频率和幅度,测定动态位移偏移的幅度,动刚度的单位基本同上。

 

有时,也可以用位置环在定位态低于突加载荷的恢复能力来反映位置环的动刚度,比如发生的位移偏移深度、恢复程度、恢复时间、恢复曲线的积分面积等等。

 

速度环的刚度也许可以参考位置环刚度的定义,不过目前可能还缺乏权威定义,本人也尚未完全搞清楚,希望大家来补充。




gaishe

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发表于:2010-07-29 16:18:54
21楼
回复内容:
对:波恩 关于

这确实是一种控制思路,据说在PCB等需要高速点动的应用场合很常用。从位置指令和反馈通过PID和加速度前馈直接控电流,省略一个中间环节速度环,也许有助于位置环频响。

不过个人没有这样实践过。

内容的回复:
本人目前所做项目,就是没有速度环,采用PID+加速度前馈,控制起来效果还不错。但是没有与加速度环的三环控制做过比较,就是根据前人经验采用位置环+电流环。

波恩

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发表于:2010-07-29 17:26:50
22楼
to“gaishe”:目前有没有条件做个比较?

gaishe

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发表于:2010-07-29 22:20:35
23楼
to"波恩":没有速度传感器。如果过用程序差分的,不准。暂时没有条件比较。

波恩

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发表于:2010-07-30 08:42:53
24楼
哦!            

力川电气

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发表于:2010-07-30 17:50:17
25楼

速度环前馈提供了位置环的旁路功能,这个时候刚性主要取决于速度环的阶跃响应,位置环的刚性影响就不大了。

做过试验,如果位置环前馈做得好,位置环跟随误差可以做到比较小,高速30~50Hz,几十个~几百的脉冲误差都是可能的。

huhua1019

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发表于:2011-03-27 10:25:47
26楼
把位置环增益调得很大后会造成电机剧烈振动现象,在理论方面怎么解释这个现象?

波恩

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发表于:2011-03-27 10:29:10
27楼
泛泛地讲就是系统失稳。            

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发表于:2011-03-27 15:47:26
28楼

无论速度环还是位置环,刚度都是可以计算出来的。

 

当时明月

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发表于:2011-03-28 09:30:04
29楼
伺服系统的刚性,实质就是代表了伺服系统的抗扰性。对刚性的度量,即刚度,通过对扰动响应的传递函数取倒数,可得~~

当时明月

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发表于:2011-03-28 09:38:02
30楼
对于非直驱进给系统,由于柔性环节以及间隙等因素,其刚性主要受机械传递环节的影响;而直驱系统中,则主要取决于控制系统的性能。因此,在直驱控制系统中,针对伺服刚性的要求及探讨更显性一些~~

ACScontrol

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发表于:2011-03-28 09:50:20
31楼
      专业!                               

ecos

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发表于:2011-03-28 16:00:20
32楼

用过两家运动控制卡的PID闭环控制伺服的电流环,动态响应应该是更好,但是速度波动要大于伺服工作在速度环的情况,如果是正余弦反馈就更是如此,不知道大家碰到的是不是也是这样?

叫我小白

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发表于:2011-03-28 17:16:42
33楼

个人理解。

刚度,是指对抗外力的能力,定义为外部负荷(力矩或力)比上形变。

刚度分为静态刚度和动态刚度,分别指机械静止时和动态过程中对抗外力的能力。

机械一旦定型,刚度是其固有特性,所以其刚度是不变的。我的理解是不分位置环和速度环的刚度,只有一个定义。

可以调整是电机自身的刚度,伺服电机驱动负载,虽然负载刚度不变,但是调整伺服电机的刚度,可以更好的控制负载。

伺服电机的静态刚度如果引入了积分项,其位置偏差为0,从而可以达到无限大的静态刚度。

而动态刚度,根据参数的调整,可以调整刚度实现更好的运动控制。负载的刚度越大,可调整的范围也越大,调整的效果越好。

这时还需要考虑传递环节,传递环节相当于弹簧,在直驱过程中弹性系数特别大,所以他能支持较大的调整范围(电机刚度可以设置得很高),同时,也可以支持更大的负载惯量/电机惯量比。

电机的动态刚度主要由增益来修改。

FUNNY

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发表于:2011-03-28 21:45:54
34楼

在没有外部扰动的前提下,提高增益应该是可以提高刚性的,但是实际情况下,往往因为出现扰动,使得增益无法提高很多,因为会出现振荡,所以要想提高刚性,除了提高增益,还要提高伺服系统的抗扰动特性,另外,速度反馈的及时性也会对刚性有很大的影响。

还有,即使机械刚度不足,只要达到合理的匹配,一样可以达到比较好的刚性。

叫我小白

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发表于:2011-03-29 17:39:01
35楼
伺服系统的抗扰动特性除了负载的刚度之外,连接环节的弹性系数非常重要。

yumale

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发表于:2011-11-18 13:31:39
36楼

静态刚度怎么测试呢?

zyxpiger

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发表于:2015-08-21 16:00:32
37楼

能不能用直流电机控制外部负载的软硬特性来理解

asderol

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发表于:2019-01-23 10:15:50
38楼


回复内容:

对: 征 无论速度环还是位置环,刚度都是可以计算出来的。   内容的回复!

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怎么算呢?静态刚度大概在什么范围?求教



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