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频带宽度和伺服参数的调节 点击：1958 | 回复：17



sailor236

    
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发表于：2008-06-02 09:19:27
楼主

请教一下，频带宽度和伺服的稳定性有什么关系？

 

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波恩

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发表于：2008-06-04 22:20:46
1楼

频宽越高的伺服，原则上增益可以设得越高，或者说在高增益条件下的稳定裕度越大。

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sailor236

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发表于：2008-06-05 17:01:57
2楼

现在就是有一个先有鸡还是先有蛋的问题。

假如一台机器已经做好，这个时候机器的带宽是不是一定的，伺服必须在这个带宽内调节；

还是伺服的增益调节的不同，导致机器的带宽不同？

可能各位觉得问题很幼稚，不过该问题已经困扰我好长时间了，希望各位不吝赐教。

另外，现在好多家的伺服软件都有一个机器分析功能，里面会有一条叫gain ,phase的波特图，那位能解释一下。

这个软件我有三菱的，需要的请留言。

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波恩

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发表于：2008-06-05 22:09:31
3楼

是这样！在伺服的使用中必须综合考虑系统的带宽，伺服的波特图测试就可以提供和分析系统的带宽，伺服参数原则上应根据分析后出来的系统带宽妥善设定。

一台伺服的增益的提高可以在系统的总体稳定域内提升系统带宽，但无法超越之。

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西方败

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发表于：2008-06-06 10:54:40
4楼
补充：系统的反馈环节很重要，包括反馈元件的安装方式，伺服系统的带宽是在反馈元件带宽内的。
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波恩

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发表于：2008-06-06 21:57:14
5楼

反馈元件的分辨率对于带宽的提升功不可没，以安川的∑系列伺服为例，抛除伺服驱动器和电机技术的改进因素之外，

∑ 反馈分辨率为13位，速度环带宽200Hz

∑-II 反馈分辨率提升为17位，速度环带宽也升至600Hz （抑或500Hz ）

∑-V 反馈分辨率提升为20位，速度环带宽也升至1.6KHz

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andy fau

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发表于：2008-06-07 17:01:24
6楼

又增长了见识了 谢谢分享！

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小弟求助

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发表于：2008-06-07 17:27:08
7楼

TO:波恩大师:

如何解释反馈分辨率对速度环带宽的影响啊???

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波恩

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发表于：2008-06-08 15:36:28
8楼

首先，波恩not大师，only业内一工程师，在论坛上直呼波恩好了，无需加任何修饰和定语。

反馈分辨率对于带宽的影响首先是体现在对于增益的影响上，因为原则上，增益与带宽直接相关，所增益提高了，带宽自然也就可以高一些。

具体的讲，对于同等的调节器输出幅值而言，反馈分辨率高一倍，增益相应的就可以高一倍，如果速度环的检测分辨率为3rpm（比如三菱的J2S），令速度环的输出饱和限为±3A，设速度环增益的量纲为：A/1000rpm，可推演出速度环算法的极限最大增益为1000；如果说反馈分辨率提高10倍，而速度环采样周期不变，则速度环的检测分辨率可以提高到0.3rpm，此时的极限最大增益可以扩大为10000，此时1000就有可能成为有效的可用增益了。

需指出的是，以上都只是定性说明，如果想了解定量分析或理论推导，则建议查阅书籍或其它科技文献。

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cnc

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发表于：2008-06-09 16:07:01
9楼
学习了,高手真多啊        
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sailor236

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发表于：2008-06-10 09:11:48
10楼

 

如上图，是根据三菱的软件做的系统分析，请波恩兄帮忙分析一下系统带宽是多少，对应于速度环路响应频率来讲该在多少范围之内？还有就是你上面提到的速度环路响应频率是不是很上图的横轴的频率有什么关系呢？

另外，看有些欧美的说法，系统分析有open-loop和close-loop两种，请问两者有什么区别，各是什么含义？

（一点自己的看法：增益应该从0开始下降）

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sailor236

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发表于：2008-06-10 16:46:37
11楼

殷切期望班主刘先生或者其他的各位，能从理论上给与分析，我想着对工控的各位都会有不小的启发作用。

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sailor236

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发表于：2008-06-11 11:38:53
12楼
自己顶一下......
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波恩

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13楼

三菱的这个图有点奇怪。我们也曾做过，一样不太理解幅频曲线为什么是一条斜线，相频曲线的起始点为什么是-90度？而且有时作下来，相频曲线的起始点还会变！

 

如果套用伯德图的一般理论，以幅频下降-3db（无法判断，也许楼主的“增益应该从0开始下降”可以参考），或相频滞后90度（在此看相对量）来看，该系统当前的速度还带宽为200Hz多一点。

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sailor236

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14楼

波恩兄，如果当前速度环带宽200hz，那么是不是我们在做速度环路参数设定的时候，速度环路响应频率最高只能设到200hz呢？还有一点一直很疑惑，是不是设置的参数不同，上述幅频也不同呢？

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波恩

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15楼

是这样，伺服参数不同，实际得到的频响自然不同，而且伺服的频响是一个和系统高度相关的问题，与整个系统中的多个因素有关，比如负载惯量，阻尼，伺服系统自身的能力等等，如果系统完成安装后，实际的最高运行频响自然无法高于系统的实测最高频响。对于一个系统而言，如果对频响没有明确需求的话， 应该更关注系统的稳定性和快速性的折衷或平衡。

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当时明月在

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16楼

to 10楼, sailor236 兄:

您在做这个图时，速度环的积分增益是如何设置的呢？根据这副图，如果三菱软件分析的对象是速度PI调节器+电机的话，那么当积分增益设为0时，这就是比较标准的开环博德图了。幅频特性以-20dB/DEC大约在100Hz左右穿越0dB线，这能表征系统的稳定性；相频特性由于PI的积分为0，系统只存在电机本身的一个积分环节(1/s)，故而低频时起始相位为-90度。

“增益应该从0开始下降”的说法，是对应闭环幅频特性的。带宽的概念也是对应闭环幅频特性定义的，正如波恩兄所说，闭环幅频特性下降-3dB的频率即为带宽频率。因为图中明显属开环幅频特性，所以这里无法直接看出带宽。不过，一般带宽大于转折频率但不会超过2倍，故而其带宽应当略小于200Hz。

如果，积分不为0的话，上面说的就没有多大意义了，我也看不明白咯

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sailor236

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17楼

"当时明月在“高手！！

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