转求助帖：请问伺服电机的传递函数如何确定-专业自动化论坛-中国工控网论坛

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征

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发表于：2012-04-08 10:55:37

楼主

开学院了，支持！

这么多老师，都是青年才俊，年老有成的也不在少数！

刚才看到一个求助帖，特转发过来给几位工控学院老师研究研究，哪位收了hyanghe 这个学生？

http://bbs.gongkong.com/Details/200611/5-BB71-8CB3CF5C8482-1.shtml

欢迎各位老师畅所欲言！

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发表于：2012-04-08 11:44:23

1楼

你是还转不过弯来。。呵呵。。。

这么说，你理想中的电机是什么样？？或者纯理论中理想电机是什么样？？－－－－－－－－伺服电机（包括驱动器一套），就是为了给你一个理想的被控单元。。这个单元是纯线性的，不受干扰的，响应滞后为0（相对来说）。。。的这么一个被控单元。。

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发表于：2012-04-08 11:54:09

2楼

伺服控制器，就是将被控电机（整个系统）做的做到理想化。。。。

比如现在你理想中的电机，0-100V，0-100转，可调，精度0.0001，就是你给0.0001V的时候，他增加0.0001转，而且，不受力矩改变的影响，响应滞后为0.。。。。。

这是你理想的电机。。伺服系统，就是要做到你的理想状态。。。。起码在你工作的条件下，你可以认为它是理想的。。

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征

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发表于：2012-04-08 12:05:26

3楼

楼上的，你把问题想简单了，因为你只在应用的角度看问题！

麻烦你找个安川或者松下的伺服驱动器看看，想想到底怎么回事？

如果楼主问的是电压、负载和转速的关系呢？

你总的有个数学公式来表达，来阐述三者之间的关系！

你上面的那个图最多就是一个转矩和速度的关系图，请问转矩怎么产生的？转矩跟电机的电流或者电压有什么关系？

稳态是什么关系？

动态是什么关系？

所以人家要的是传递函数！！！

即用数学公式表示出来的电机模型！

建议翻翻自控原理和电机教材！

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征

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发表于：2012-04-08 12:07:43

4楼

引用通讯网的回复内容：伺服控制器，就是将被控电机（整个系统）做的做到理想化。。。。比如现在你理想中的电机，0-100V，0-100转，可调，精度0.0001，就是你给0.0001V的时候，他增加0.0001转，而且，不受力矩改变的影响，响应滞后为0.。。。。。这是你理想的电机。。伺服系统，就是要做到你的理想状态。。。。起码在你工作的条件下，你可以认为它是理想的。。

理想化？

“现在你理想中的电机，0-100V，0-100转，可调，精度0.0001，就是你给0.0001V的时候，他增加0.0001转，而且，不受力矩改变的影响，响应滞后为0.。。。。。这是你理想的电机。。伺服系统，就是要做到你的理想状态。。。。起码在你工作的条件下，你可以认为它是理想的。。”

你只知道需要达到的目的，人家求助的是需要实现这个目的的过程！

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发表于：2012-04-08 12:18:15

5楼

引用征的回复内容：楼上的，你把问题想简单了，因为你只在应用的角度看问题！麻烦你找个安川或者松下的伺服驱动器看看，想想到底怎么回事？如果楼主问的是电压、负载和转速的关系呢？你总的有个数学公式来表达，来阐述三者之间的关系！你上面的那个图最多就是一个转矩和速度的关系图，请问转矩怎么产生的？转矩跟电机的电流或者电压有什么关系？稳态是什么关系？动态是什么关系？所以人家要的是传递函数！！！即用数学公式表示出来的电机模型！建议翻翻自控原理和电机教材！

说你转不过弯来。。。。书能读进去不容易，读出来也不容易。。。。呵呵。。。

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征

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发表于：2012-04-08 12:39:37

6楼

真高人也！

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发表于：2012-04-08 14:22:39

7楼

写个公式 Q=k*v...Q是速度，v是给定信号。k是常数。。可以吧？？呵呵呵。。

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征

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发表于：2012-04-08 14:57:44

8楼

不沾边啊！

还要多转几个弯才行！

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发表于：2012-04-08 18:12:11

9楼

引用征的回复内容：不沾边啊！还要多转几个弯才行！

呵呵呵。。。

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发表于：2012-04-08 18:28:44

10楼

你觉得上面的这些图形对电机的传递函数来说有什么用？

这些波形只是从应用的角度来看表面现象！设定驱动器的参数后测量得到的，参数是跟设计者根据模型指定的算法所对应的。

现在人家求助的是传递函数，通过传递函数整定后可以得到对应于你上面的那些波形时的控制参数，然后你想得到什么波形，人家就可以直接根据传递函数给你算出来，然后你测量验证一下就行了。

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发表于：2012-04-08 18:32:43

11楼

上面的第一个图中，三个响应的波形是不对应的！

如果你用固定PI参数的PI控制算法，这三个波形在图中表示的是错的！

哪家伺服驱动器做的是这样的波形？

要做成这样，在业界就成为笑谈了！

蓝线、红线、绿线的问题，跟电机没有关系。

伺服驱动器调整不同的参数，这三种线都能做出来！直流电机更不在话下，至于异步电机的变频器，阶跃响应做不到很好！如果是异步电机的伺服，应该也没有问题（现在异步伺服很少用）。

还有，伺服在实际中为什么不能有阶跃响应？

如果用的人就非要这样用，难道还必须在说明书中加一条：不支持阶跃给定？

加了，又是一笑谈！

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发表于：2012-04-08 18:34:14

12楼

通讯网，咱不讨论了！

咱看看工控学院的资深老师们有什么见解！

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发表于：2012-04-08 19:08:33

13楼

引用征的回复内容：通讯网，咱不讨论了！咱看看工控学院的资深老师们有什么见解！

呵呵，在这行没有更资深的了。。。呵呵。。。如：1+1=2，，，小学教师跟大学教授解释起来是一样的。。。。呵呵呵。。。

我的图是示意图，如果开环，应该是一阶系统，没有超调。。。。

假如异步交流是1，伺服电机系统就是4

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发表于：2012-04-08 22:41:20

14楼

还有，伺服在实际中为什么不能有阶跃响应？

如果用的人就非要这样用，难道还必须在说明书中加一条：不支持阶跃给定？

加了，又是一笑谈！

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

你没有实际工作经验，咱就不说了。。。比如说，变频器，你事先加一个10V信号，再加一个启动信号，相当于一个阶跃信号，电机会像阶跃信号一样，在0秒一瞬间达到50HZ么？？不可能吧？？！！运动控制器为什么要生成的运动曲线？？？高速公路拐弯为什么不设计成直角？？。。。或者就按汽车最小转弯半径设计？？？还省空间？？－－－－－－都是一个道理－－－－－－－－-就是要圆滑－－－－－－－－－－行话就是“曲率“是连续的－－－－-这样才符合机器运行的特性。。。－－-阶跃信号，用的人他要非这样用，那他就是白痴。。。。呵呵。

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发表于：2012-04-08 23:34:22

15楼

给你上点专业的吧！！呵呵，这是美国艾默生的伺服－－FM-3，前段时间给他们做的项目，这款驱动器是属于高科技，不对中国出口，不在国内卖的。。。。它自己可以生成它的运动轨迹，而且严格按照自己设定的运动轨迹运行。。

红线以上是设置数，红线以下是它根据你设定的数据自动生成的运动曲线，伺服电机将会严格地按照这根曲线（绿色曲线）运行。

如图，我设定，走2000转，平稳运行速度800转/分钟，加速度，减速度都为100转/秒，

它根据我的数据，计算结果如下：

整个曲线运行时间158秒

加速时间8秒

减速时间8秒

途中保持在800转/分的速度共142秒

整个过程共2000转

加速过程共53.3333转

减速过程共53.3333转

中间运行1893.3333转。

其中小数点后面的精度，由编码器得出。。。

启动这条index，它就会严格按照所计算的所有数据运行。。。最终误差，0.0001.。。。

程序里可以设置无数条这样的index，这些index可以通过编程，互相组合叠加，嵌套，完成复杂操作。。。看明白了么？？

呵呵呵，当然，这个运动，只相当于上图的2号，更高级的可以生成4号的运行曲线，并且严格按照所计算的数据运行。。。。这个更复杂点。。。就先不说了。。

呵呵。。

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发表于：2012-04-09 09:58:45

16楼

我知道你的最根上的意思。。。。呵呵呵。。你的意思是不说伺服控制器，单说伺服电机。。。。。呵呵呵。。。。这里咱先这么说，伺服驱动器和伺服电机配套，就像剪刀的两片，是不能够分开使用的，分开使用，对那一片来说，都是没用的。。。

其次，你要是非要，就是要，从根上想的不行了，非要。。。伺服电机的。。。。

呵呵呵。。。可以看看伺服电机的结构。。电机的转子，你可以认为他是个磁铁，N-S极。。。定子是两个正交的线圈。。不过这里面通的是相位相差90°的两相直流电，频率随时变化。。。形成旋转磁场，带动转子运行。。。。

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叫我小白

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发表于：2012-04-10 07:42:26

17楼

楼上给的图片是最早期伺服电机的控制结构吧. 现在都不用这种了.

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征

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发表于：2012-04-10 18:11:20

18楼

引用通讯网的回复内容：给你上点专业的吧！！呵呵，这是美国艾默生的伺服－－FM-3，前段时间给他们做的项目，这款驱动器是属于高科技，不对中国出口，不在国内卖的。。。。它自己可以生成它的运动轨迹，而且严格按照自己设定的运动轨迹运行。。红线以上是设置数，红线以下是它根据你设定的数据自动生成的运动曲线，伺服电机将会严格地按照这根曲线（绿色曲线）运行。如图，我设定，走2000转，平稳运行速度800转/分钟，加速度，减速度都为100转/秒，它根据我的数据，计算结果如下：整个曲线运行时间158秒加速时间8秒减速时间8秒途中保持在800转/分的速度共142秒整个过程共2000转加速过程共53.3333转减速过程共53.3333转中间运行1893.3333转。其中小数点后面的精度，由编码器得出。。。启动这条index，它就会严格按照所计算的所有数据运行。。。最终误差，0.0001.。。。程序里可以设置无数条这样的index，这些index可以通过编程，互相组合叠加，嵌套，完成复杂操作。。。看明白了么？？呵呵呵，当然，这个运动，只相当于上图的2号，更高级的可以生成4号的运行曲线，并且严格按照所计算的数据运行。。。。这个更复杂点。。。就先不说了。。呵呵。。

这还专业？？！！

只能说你见过的产品太少了？

你那个图里的东西很容易做，跟驱动器的核心技术一点都没有关系！

国内的产品都有这个功能，叫内部位置节点控制！

爱默生的伺服没用过，论运动控制及驱动器，你找个西门子的产品看看吧！

爱默生有什么？

数控系统有吗？多轴控制器有吗？高性能驱动器有吗？。。。。。。