F1伺服控制系统是世界上动态控制性能最好的 点击：3413 | 回复：53
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标题很响亮，为什么说F1伺服控制系统
很可能是世界上动态控制性能最好的
交流伺服控制系统
F1伺服系统公司总经理兼首席科学家 费珣 2011-1-18，2012-6-22补充
任何的新技术都是由新的技术理论为其开道的。哪个国家没有新的技术理论，在那个新技术上，哪个国家就只能跟在别人的后面，永远不可能走到前列。
就我个人来说，我相信“F1伺服控制系统是世界上动态控制性能最好的交流伺服控制系统”。但出于下列二点，我加了“很可能是”：
1）.这个系统是根据我自己独立创立的技术理论“交流伺服控制系统设计方法及最佳性能的获得方法”来设计的。但这个理论从未在世界上公开发表，更谈不上获得世界承认。
2）.科学技术专家应是100%唯物主义者。07年下半年和08年上半年，我参加了当时的精威牌（当时是上海鄂尔多斯数控技术公司精威牌）及后来的F1与日本三菱（J2S）、日本安川同功率等级的性能对比试验。证明了精威牌及后来的F1控制性能比日本三菱（J2S）、日本安川都要好。但由于缺少财力和精力，我们没有作与其他名牌的对比试验。其后二年，作为F1伺服系统公司总经理兼首席科学家，我对原来的软件作了进一步的改进。我只知道性能更好了，但并未与世界名牌作对比试验。至于我自己明白F1伺服系统可能是世界最好的，那是二个月前（2010年11月），是基于哈工大电气工程及自动化学院徐殿国院长为首的研究组的测试结果和如下结论：“在世界名牌伺服控制系统中，日本安川的控制性能最好。”而我知道，F1控制性能比日本安川的要好。如果哈工大的结论是符合事实的，那F1的控制性能是世界最好的也是顺理成章的。
实际上，F1伺服控制系统（其前身是精威牌）的性能的提高是一个逐步的过程，而我开始也没有马上达到世界最好的想法，认为那不应是目前的目标。另外，我的技术理论也有一个逐步发展的过程。下面是F1伺服系统实际经历的过程。
我们的第一个可运行的交流伺服控制系统样品在2005年6月就出来了。这个产品，性能一般，就像目前国内市场上的中国产品的水平。但这个产品有个特点，就是无论硬件还是软件都是自己独立设计的，都是以费氏理论为基础的。此时，我的想法是，不能到此为止，一定要在性能上要有所突破，而性能上的突破口是首先在技术理论上要有所突破，特别是要在获得最佳性能的技术理论上有所突破。
2007年上半年，我在交流伺服控制系统的应用技术理论上有了部分突破，根据这个理论突破，我们挑选了好的永磁交流伺服电机，根据理论选择了部分系统参数。在理论还未突破的部分，我们做了大量的不同参数对比试验。在此基础上，设计出了性能远为更好的交流伺服控制系统软件。通过试验，发现它的控制性能国内最好，并且比日本三菱性能还好。为了对别人有说服力，2007年10月，我们请“国家微电机质量监督检验中心”（西安微电机研究所微电机实验室）作了鉴定试验。试验结果有力证明：我们的控制性能比三菱（J2S）要好！此时，我只知比三菱好。是否比其他名牌好？不知道。
2008年上半年，深圳汇川技术公司知道了我们的交流伺服控制系统的性能好，他们安排作了F1与日本安川产品的对比试验，试验由他们的工程师李红军执行，我也参加了。结论是：F1的控制性能比日本安川要好！当时，我希望有一个书面东西给我，但汇川没有给。但自那以后，他们开始避开我，与我们的软件工程师联系。但由于理论突破是由费珣个人做的，并未公开，故软件工程师并未掌握关键理论。至此，我知道F1伺服系统比日本安川要好，但是否比其他名牌好？仍然不知道。在以后的二年中，我继续了我的理论发展和软件改进工作，使F1伺服系统的整体性能有了进一步的提高。
2010年11月9日，我参加了上海工业博览会的一个交流伺服控制系统学术讨论会。在这个会上，哈工大电气工程及自动化学院徐殿国院长作演讲时，谈到他们花了几百万买了先进的交流伺服控制系统测试设备，有了这个设备后，他们测试了世界上所有的名牌交流伺服控制系统。结果发现，就控制性能讲，并不是通常猜想的西门子（siemens），发那科（Fanuc）最好，而是日本安川的最好。为此，我再次问徐殿国教授：“你能肯定日本安川的控制性能最好？”他肯定地回答：“根据我们试验结果，日本安川的最好！”此时，我告诉他：“我们F1的控制性能比日本安川的性能还要好！这不是我的结论。这是深圳汇川技术公司的工程师作了对比试验后说的！”
此事促使我进一步考虑：如果是世界上性能最好的，应该有更多的理论根据。而且，为了令人信服，也需要更多的理论根据。二个月来，我有了进一步的理论突破，使我过去无法解释的实验现象能够解释了。这里，不但有控制系统的最佳参数问题，还有一个永磁交流伺服电机的参数是否最佳，并且还有与控制系统的匹配问题。有了这个理论，过去要经过很多试验才能确定的系统参数，现在可以理论计算了。我相信，F1在数字运动控制技术的关键技术——伺服控制技术理论上的突破，必将推动当今世界的数字运动控制技术水平更上一层楼。
今年（2012），按照我的理论，重新设计了硬件，并对软件进行了改善，我们对我们的新的伺服控制系统与同功率的安川的伺服控制系统的控制性能，进行了对比测试。测试装置与测试方法完全一样。测试数据显示，我们的控制性能远比安川的要好。性能对比资料另附。
现在，我可以说：F1伺服控制系统的性能很可能是世界上控制性能最好的。即使不是远远超过别人的世界第一，也至少是并列世界第一。毫无疑问，按照费氏理论进行第二次设计，将产生世界上性能最好的伺服控制系统，进而导致世界上最好的数字运动控制系统的出现。
在此，我要说明一点：我这里说的是控制性能世界第一，这是这个系统最关键的性能。这个系统还有一个比较重要的性能——通信性能。由于通信并非我的擅长，这个系统的通信性能并非很好。但是，中国的通信技术在世界上也是先进的，下次设计时，加进去就可以了。那时，从所有方面来讲，它将是世界上最好的交流伺服控制系统。
至于7楼的怀疑，我首先表示尊重你的怀疑态 度，也接受任何人的怀疑，如果需要，我也可 以一一回答，和对3楼的回答相同，关键参数 “位置前馈”的参数值我们在每一份图表报告 中都写的很清楚，前馈设置为100，你可能没 有认真的看我们的报告，至于你说的调的很差 ，这点你大可不必怀疑，我们既然敢把测试报 告公开，也就没有那个必要做假，并且我说了 ，我们非常欢迎大师级的同仁对我们的产品进 行各项测试，如有需要，我们也会积极配合， 你也可以拿出你所认为性能最佳的产品和我们 的一起进行测试对比，如果你们的测试条件受 到限制，且对此很感兴趣，也可联系我们，到 我们的实验室用我们的设备仪器做测试，我们 将尽力配合，由各位自己动手做实验
我请教一下：
第一： 两个电机不同，GK6060-6A31-PE-B和SGMGV-09ADC61，电机不同必然导致测试结果缺少对比性。
最好用相同电机测试
第二：测试环境的惯量是多少，没有标明。
响应曲线跟惯量有关， 两个测试环境是否设置惯量准确？参数调整是否合适？
安川的如果不知道怎么设， 建议速度环用安川的自整定功能，然后调整位置换参数， 再做比较！
第三：速度环的响应曲线
针对伺服来说，最恶劣的速度指令是阶跃信号，做性能测试时不会采用斜坡信号。
在你的测试中，设定稳定转速为1000rpm、加速度为16.67rpm/ms， 即加速到1000rpm需要60ms， 目测任然存在大约30转的超调量。这么长的斜坡时间，这个数值偏大！
而另一个测试中加速度=66.67rpm/ms 稳定速度=1000rpm，图3.5.1，加速到1000rpm的速度指令斜坡时间是16ms，而此时的超调量达到了150rpm！
设想如果是给定的1000rpm阶跃指令信号， 超调量必然远远大于150rpm！
而加速度=66.67rpm/ms 稳定速度=2000rpm， 图3.6.1， 超调量达到了近250rpm，这个超调量在有斜坡指令的情况下大的无法接受！！！！
如果是阶跃信号的2000rpm， 请问能达到多少？？？
这些速度性能测试指标， 我可以说很差！国内伺服做成这样的很多！
安川的也大，只能说明没调好！
我所知道的伺服性能数据，3000rpm的阶跃输入信号，电机空轴的情况下，到达3000rpm需要16ms，超调量4.3%，不到130rpm，这是理论计算并验证过的。 如果带有惯量大的负载，由于阻尼作用， 超调量还要小，加速时间加长！
这个数据是安川、西门子等厂商能做到的， 国内麦信、广数等也基本能达到。
第四：负载测试没有， 突加额定负载、突卸额定负载时速度波动及调整时间是多少？
第五：速度波动
在编码器的干扰频段点， 速度波动是多少？
如果不明白什么意思， 请教费老！
第六：位置测试
看了速度测试图后， 我觉得再看位置测试的图， 意义不大！
希望我的以上几点对楼主有帮助， 也希望楼主按照以上做测试看一下测试数据。
是不是第一不重要， 重要的是不能闭门造车， 要知道人家能做到多少， 自己能做到多少！
引用 征 的回复内容：我请教一下：第一： 两个电机不同，GK6060-6A31-PE-B和SGMGV-09ADC61，电机不同必然导致测试结果缺少对比性。 最好用相同电机测试第二：测试环境的惯量是多少，没有标明。 响应曲线跟惯量有关， 两个测试环境是否设置惯量准确？参数调整是否合适？ 安川的如果不知道怎么设， 建议速度环用安川的自整定功能，然后调整位置换参数， 再做比较！第三：速度环的响应曲线 针对伺服来说，最恶劣的速度指令是阶跃信号，做性能测试时不会采用斜坡信号。 在你的测试中，设定稳定转速为1000rpm、加速度为16.67rpm/ms， 即加速到1000rpm需要60ms， 目测任然存在大约30转的超调量。这么长的斜坡时间，这个数值偏大！ 而另一个测试中加速度=66.67rpm/ms 稳定速度=1000rpm，图3.5.1，加速到1000rpm的速度指令斜坡时间是16ms，而此时的超调量达到了150rpm！ 设想如果是给定的1000rpm阶跃指令信号， 超调量必然远远大于150rpm！ 而加速度=66.67rpm/ms 稳定速度=2000rpm， 图3.6.1， 超调量达到了近250rpm，这个超调量在有斜坡指令的情况下大的无法接受！！！！ 如果是阶跃信号的2000rpm， 请问能达到多少？？？ 这些速度性能测试指标， 我可以说很差！国内伺服做成这样的很多！ 安川的也大，只能说明没调好！ 我所知道的伺服性能数据，3000rpm的阶跃输入信号，电机空轴的情况下，到达3000rpm需要16ms，超调量4.3%，不到130rpm，这是理论计算并验证过的。 如果带有惯量大的负载，由于阻尼作用， 超调量还要小，加速时间加长！ 这个数据是安川、西门子等厂商能做到的， 国内麦信、广数等也基本能达到。 第四：负载测试没有， 突加额定负载、突卸额定负载时速度波动及调整时间是多少？ 第五：速度波动 在编码器的干扰频段点， 速度波动是多少？ 如果不明白什么意思， 请教费老！第六：位置测试看了速度测试图后， 我觉得再看位置测试的图， 意义不大！ 希望我的以上几点对楼主有帮助， 也希望楼主按照以上做测试看一下测试数据。 是不是第一不重要， 重要的是不能闭门造车， 要知道人家能做到多少， 自己能做到多少！
是这样的。。。动态响应特性涉及的因素非常多。如果电机本体不一样（主要是转矩输出能力和空载惯量不同）那么出来的结果也不可信。
第一、 我们测试的两套交流伺服控制系统的实体是控制系统，包括交流伺服驱动器和交流伺服电机，我们是对两套“系统”进行测试。只有用安川的电机来测，我个人认为，我们的驱动器将来一定是配我们自己的电机，不可能配安川的电机，所以我们用他们的电机做测试，就 没有什么意义了，我们不可能去做和他们一摸一样的电机，我们要和他们比性能。驱动器+电机才能是一个完整的系统。
第二、 测试环境惯量，请看我们测试报告，报告的图表上写的很情况
第三、 我最感兴趣的是第三个问题，请教一下，你对我们的数据提出的几个“数值偏大”、“无法接受”，我想你能不能给我列举一下，那家的伺服控制系统已做到你希望的性能，我们欢迎各位将此系统和我们的系统做对比测试。
第四、 对各位怀疑我们将安川的参数没有调好，我不反驳，但也要尊重我们工程师，对一个造伺服器的资深工程师，你说我们连参数都没调好，这让人不太能接受，况且你们不知道我们为此做了多少工作。安川的工程师已确认在最佳状态下，我们才敢将数据公开。
第一、 我们测试的两套交流伺服控制系统的实体是控制系统，包括交流伺服驱动器和交流伺服电机，我们是对两套“系统”进行测试。只有用安川的电机来测，我个人认为，我们的驱动器将来一定是配我们自己的电机，不可能配安川的电机，所以我们用他们的电机做测试，就 没有什么意义了，我们不可能去做和他们一摸一样的电机，我们要和他们比性能。驱动器+电机才能是一个完整的系统。
第二、 测试环境惯量，请看我们测试报告，报告的图表上写的很情况
第三、 我最感兴趣的是第三个问题，请教一下，你对我们的数据提出的几个“数值偏大”、“无法接受”，我想你能不能给我列举一下，那家的伺服控制系统已做到你希望的性能，我们欢迎各位将此系统和我们的系统做对比测试。
第四、 对各位怀疑我们将安川的参数没有调好，我不反驳，但也要尊重我们工程师，对一个造伺服器的资深工程师，你说我们连参数都没调好，这让人不太能接受，况且你们不知道我们为此做了多少工作。安川的工程师已确认在最佳状态下，我们才敢将数据公开
对：征关于 我请教一下：第一： 两个电机不同，GK6060-6A31-PE-B和SGMGV-09ADC61，电机不同必然导致测试结果缺少对比性。 最好用相同电机测试第二：测试环境的惯量是多少，没有标明。 响应曲线跟惯量有关， 两个测试环境是否设置惯量准确？参数调整是否合适？ 安川的如果不知道怎么设， 建议速度环用安川的自整定功能，然后调整位置换参数， 再做比较！第三：速度环的响应曲线 针对伺服来说，最恶劣的速度指令是阶跃信号，做性能测试时不会采用斜坡信号。 在你的测试中，设定稳定转速为1000rpm、加速度为16.67rpm/ms， 即加速到1000rpm需要60ms， 目测任然存在大约30转的超调量。这么长的斜坡时间，这个数值偏大！ 而另一个测试中加速度=66.67rpm/ms 稳定速度=1000rpm，图3.5.1，加速到1000rpm的速度指令斜坡时间是16ms，而此时的超调量达到了150rpm！ 设想如果是给定的1000rpm阶跃指令信号， 超调量必然远远大于150rpm！ 而加速度=66.67rpm/ms 稳定速度=2000rpm， 图3.6.1， 超调量达到了近250rpm，这个超调量在有斜坡指令的情况下大的无法接受！！！！ 如果是阶跃信号的2000rpm， 请问能达到多少？？？ 这些速度性能测试指标， 我可以说很差！国内伺服做成这样的很多！ 安川的也大，只能说明没调好！ 我所知道的伺服性能数据，3000rpm的阶跃输入信号，电机空轴的情况下，到达3000rpm需要16ms，超调量4.3%，不到130rpm，这是理论计算并验证过的。 如果带有惯量大的负载，由于阻尼作用， 超调量还要小，加速时间加长！ 这个数据是安川、西门子等厂商能做到的， 国内麦信、广数等也基本能达到。 第四：负载测试没有， 突加额定负载、突卸额定负载时速度波动及调整时间是多少？ 第五：速度波动 在编码器的干扰频段点， 速度波动是多少？ 如果不明白什么意思， 请教费老！第六：位置测试看了速度测试图后， 我觉得再看位置测试的图， 意义不大！ 希望我的以上几点对楼主有帮助， 也希望楼主按照以上做测试看一下测试数据。 是不是第一不重要， 重要的是不能闭门造车， 要知道人家能做到多少， 自己能做到多少！ 内容的回复：
这才是用伺服、懂伺服的主，就楼上真心提出这么多意见，辛苦敲这么多字的份上，楼主必须得满足啊。
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