200W伺服电机速度闭环求助 点击：1438 | 回复：12
各位大哥，小弟目前用自己的控制器调试200W的伺服电机，用的是2500线的编码器，速度闭环用PI算法，但是参数怎么整，不管高速还是低速，速度波动都有15RPM以上，特别是运行在15RPM时，更加严重。以前调试了好几个1000W以上的电机，转速都没有如此恶劣，也只有几转波动。现在有几个疑惑，望不吝赐请：
1 ： 把电流环增益调得反应快，再做速度环时，电机低速运行时，发出咔嚓咔嚓的声音 ，是电机惯量小，电流增益大的原因?还是电机本身做的不好（测相电压时，显波器上的波形是一个低频率的大幅度的正弦波，叠加一个频率小幅度的正弦波，不像样，测线电压时，波形还是较好的），增益调小后，声响也就小了很多。
2：在15RPM目标速度运行于速度环时（空转），观测电流环的IQ波形，20mA多电流波动，就导致速度波动10RPM多，是电机惯量较小的原因，还是什么摩擦力，死区时间这些原因的作用？搞不清是谁导致的？
3 ：像200W ，400W的小功率电机，用2500线的编码器，速度波动能不能做到5RPM以内呢？
楼主最近还看过
对：波恩关于60*【1/(4*2500)】/10E-3=0.6rpm，速度检测的名义分辨率不低了。关键是10ms太长，该电机和驱动器构成的伺服系统的速度环阶跃时间常数还没这么长，以至于在10ms之内，系统出于（半）开环状态，实际速度已不可控，或者速度波动的频率已高于此。2500线反馈的伺服，低速稳定性是个问题。至于每60度一次的大幅波动，个人猜想，可能和SVPWM的6扇区过渡，或死区时间对6扇区过渡矢量的影响有关。内容的回复：
查看了一下速度波动时，SVPWM的扇区状态，果如大哥所料，扇区过渡时，速度出现较大的波动。大哥，是不是要做死区时间的补偿算法？ 以前看过一些这方面的资料，印象中都觉得高深，不实用，大哥，有什么好的资料文献推荐吗？小弟感激不尽!
回复内容：
对：芝麻开门关于在不满载的情况下，死区的影响往往被夸大。速度不稳定的因素如下：1、速度环PI参数；2、控制周期不能太长，10ms太长，建议1ms以内；3、在低速时需要做滤波补偿，这个是必须的，即使你的编码器精度提高十倍也必须！4、电流环控制不良，影响它的有取样精度、AD精度、电流环Pi参数、磁场零点偏移角。你在UVW霍尔信号变化时有没有对角度调整的处理，如果有就有偏移角不准的嫌疑；5、抗负载干扰的前馈处理环节有吗？6、惯量是变化的还是稳定的，如果是变化的速度环PI要特殊处理。内容的回复：
电机在满载的情况下，当然速度波动不大，但在空载或轻负载的情况下（实际应用并非都满载），死区影响不得不考虑，
2: 在 10RPM或更低的情况下，2500线编码器，控制周期1MS 内，速度反馈都没来？
3： 低速滤波处理，没试过，速度反馈起码有好几个MS，再滤波，怕延迟太大
4：角度只用Z校正
5：怎么做“抗负载干扰的前馈处理环节”
6: 惯量是变化 的，又如何特殊处理
在负载恒定的情况下，包括轻载，对SVPWM来说，死区只要不是太大，调制频率不太低，控制速度经PI调节输出PWM波形经滤波放大后你可以观察到基本是正弦的。这个证明死区对你的速度控制影响可以忽略，包括轻载。在电流环正常的情况下，空轴什么都不接，还造成轻载速度不稳定，根本的原因是阻力矩（摩擦为主）的波动和你力矩的响应不实时，2500线增量编码器的精度在控制周期1ms时，6转以上才至少来一个脉冲，如果控制周期在10ms，那么同样是6转他可以平均来10个脉冲。此时1ms、10ms的各有优缺点，1ms周期：响应更快，因为下一个1ms控制会做新的调整，但是低速测出的速度波动就比较明显；10ms周期：即使不滤波，测出的速度对比1ms周期来说相当于做了平均值滤波，测出的速度更准，当然它对速度的调节有必然迟缓，当力矩波动时尤为明显。所以折中的办法就是控制周期选1ms，但是需要增加测速的准确度，最关键的低速测量方法就是以脉冲捕获来测速，而不是以1ms的内的脉冲个数来测速，测出的速度再适度滤波，目的就是使低速控制时不要过度反应。
不管是Z还是UVW，你的电角度起始点标定得不准都会影响速度控制，因为电流环已经不对了。
前馈就是当干扰力来时，你不管反馈如何直接调节前一个环路的分量。
惯量变化时它带了哪些变化？同样的力矩情况下，加速度却变化了，那么控制效果也会劣化。这个需要更复杂的实时辨识并处理。
- 三菱伺服驱动器说明书中的错...
[5748] - 伺服驱动器用模拟量控制的是...[12577]
- 伺服电机不能回原点[13855]
- 带UVW相的混合编码器伺服电机...[11702]
- 伺服电机编码器14根线、5根线...[21010]
- 求教：增量光栅Z信号可否作零...[6593]
- S曲线加速5段式怎样解算，求解...[5837]
- 伺服电机试运行时震动很厉害...[5641]
- 松下750W伺服电机是不是4极电...[10115]
- 运动控制器PC在线控制VC源码[7303]
官方公众号
智造工程师
-
客服
-
小程序
-
公众号
工控网智造工程师好文精选
