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



f12012

    
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发表于:2012-08-16 10:08:03
楼主
F1伺服系统公司总经理兼首席科学家  费珣给我们带来了世界上动态控制性能最好的F1伺服控制系统
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发表于:2012-08-21 08:18:06
21楼
可能打击楼主了,但并无恶意。给楼主简单解释下为什么不能用不同电机比较的问题: 电机不同,惯量和力安系数可能不同。假定电机最大出力相同时(可以通过驱动器配置),达到相同目标速度时,如果调整参数达到上升时间相同时、超调量不同,如果调整到超调量相同时上升时间必然不同,所以电机不同时无法比较谁好谁坏。但针对固定电机,驱动器过载倍数一定的情况下,性能很好比较。

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发表于:2012-08-21 08:40:16
22楼
作为资深伺服工程师,用不同电机(上面网友回复过安川是中惯量电机)比较驱动器性能,费老也知道并认同这个测试结果,让人怎么说呢?

永远爱祖国

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发表于:2012-08-21 09:09:05
23楼

我是过路的,随便说两句,我对楼上的说法并不认同,我认为楼主说的也有道理,毕竟驱动器做的在好,没有电机那就是扯淡了,对于客户来说,不管你对谁的电机时性能最好,客户只关心整套系统的性能是不是能做到你说的那样

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发表于:2012-08-21 09:34:50
24楼
小惯量电机有小惯量电机应用的范围,中惯量电机也有其应用范围,有经验工程师选电机要考虑惯量匹配。本来就不应该来比较二者,现在楼主拿来比较了,并得出F1性能最好,请问这有意义吗? 为什么不跟安川小惯量电机配驱动器比?

kyo2000652

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发表于:2012-08-21 14:30:44
25楼

引用 征 的回复内容:作为资深伺服工程师,用不同电机(上面网友回复过安川是中惯量电机)比较驱动器性能,费老也知道并认同这个测试结果,让人怎么说呢?

是很诧异。。。

kyo2000652

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发表于:2012-08-21 14:35:44
26楼
引用 永远爱祖国 的回复内容:我是过路的,随便说两句,我对楼上的说法并不认同,我认为楼主说的也有道理,毕竟驱动器做的在好,没有电机那就是扯淡了,对于客户来说,不管你对谁的电机时性能最好,客户只关心整套系统的性能是不是能做到你说的那样



如果是客户可以这么想,但对于研发人员,必须在其他条件都接近的情况下作比较,否则很难客观评价事物。

f12012

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发表于:2012-08-21 15:07:34
27楼
大家说的都有道理,对于产品的验证测试,即便是成熟产品,也是无止境的,客户现场可能遇到的问题,很多在实验室也是无法模拟的,对各位提出的宝贵意见,我们虚心接受,我附上的测试报告只是我们做的很多的测试中的一小部分,是特意做成简易的给大家看的,所以如果那位对此感兴趣,可以和我们联系,我们考虑可否提供更多的数据,对楼上的提出的电机惯量的问题,我们当然都想到了,我们的对比测试针对了国内几家知名品牌的伺服控制系统,对安川的我们也测试了多款系统,前面给出测试数据的目的是让大家从报告中能看到一些信息,能从本报告中看出什么就看出什么,其他的测试条件下的数据我们并没有公开,所以希望大家能够友好讨论。在此重申,非常欢迎大家提出宝贵意见,你们的支持是我们创新的动力,看到大家能够踊跃的参加讨论,我非常欢喜,这说明大家对我们国人的劳动成果还是还关心的

liuxinnan

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发表于:2012-08-21 15:13:03
28楼
我也是搞伺服的!看到这样的测试数据自己也不知道是否可信,是否够好!看看组里的有没有兴趣组织一批对伺服感兴趣的人,真正地去给测试一下,拿出自己的看法和测试感想,去看看有没有达到那样的性能!

f12012

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发表于:2012-08-22 17:17:32
29楼

  以下对之前关注F1伺服,以及怀疑甚至盲目否定F1伺服的各位同行做个统一声明:

    

对各位的质疑我们是执欢迎态度的,这也是对F1伺服性能的一个考验。但是质疑之前,请先确认你做过带10.6×10-4kg.m2惯量的电机测试或者是15ms内转速上升1000rpm的测试实验,其动态性能又如何?可否也给我们见识一下?  或者你认为我们没有调出安川的最佳性能,那么口说无凭,你们调出安川更好的性能出来咱们可以先对比、探讨一下各自对安川伺服系统的理解和性能调整方法。要是你没有这些工作经验的话,那么你的质疑就是对别人的一种误导。这样对自身言行极不负责任的人没有得到制止,工控网又怎么能真正成为工控人交流、学习的乐土呢?

    我们非常、非常欢迎对F1伺服的性能执怀疑态度的各位同行组织业内或者工控网的高手、专家 拿你们回帖中提到的号称动态性能超过F1伺服的国内、外几大品牌来与F1伺服做对比测试当下国人的心态而论,很多人不相信、不能接受 中国人有自主研发出世界领先的技术和产品的能力,是多年积淀的自卑心理作祟?还是国内的科研、研发环境使然?

     你们也可以联合起来,把你们的能力发挥到极致,调出一套你们自认为最佳性能的伺服系统和F1伺服进行对比;或者由你们指定任何权威的第三方测试机构进行更加客观的测评;对于测试结论,可请第三方权威、公正人士或者机构做一公证,为解除你们的怀疑,公证方可由你们指定。

    你可以认为这是F1伺服摆下的擂台,如果你对世界上动态控制性能最好的F1伺服控制系统依然是怀疑的,那么何不也弄一套你认为最好的伺服控制系统来PK一下?

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发表于:2012-08-22 21:18:30
30楼

上图:

电机: 珠海运控 B75-30,转子惯量 1.03×10-4Kgm额定转速3000rpm,额定转矩 2.387Nm, 其余见说明书》

速度指令: 阶跃1000rpm

较硬特性图:

理论计算需要达到二阶系统阻尼系数0.707的响应, 根据计算设定控制器PI参数, 然后直接启动测试

测试速度曲线:

上升时间14ms, 最高速1044, 超调量4.4%

基本满足二阶系统阻尼系数0.707的响应

 

软一点的特性:

理论设计达到阻尼系数0.8的二阶响应

实际上升时间27ms, 超调量3.6%

 

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发表于:2012-08-22 21:20:51
31楼

运控电机转动惯量小, 赚了个便宜, 呵呵

更快的响应也能计算出来并达到, 不过超调量要大, 没实际测过

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发表于:2012-08-22 21:23:32
32楼

不用摆什么擂台, 自己测测自己的心里就有数!

二阶系统在各种阻尼系数下,上升时间是多少,超调量是多少,任何一本自控原理教材上都有,学自控的最基本知识!

但实际产品中能不能达到就要看设计者的水平高低了。

如果这个指标都做不到, 就别比了, 没必要去比!

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发表于:2012-08-22 21:28:00
33楼

还是那句话: 是不是第一并不重要, 自己能做到多少, 人家能做到多少, 要做到心中有数!千万不要闭门造车了一辈子, 都不知道二阶系统在各种阻尼参数下的响应能不能达到, 甚至怀疑人家也达不到!

要有自信的厂商从来不说第一第二的, 安川的宣传和说明书中说自己是第一了吗?西门子的说了吗?三菱说了吗?松下说了吗?

 

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发表于:2012-08-22 21:30:14
34楼

到此为止, 楼主继续!

永远爱祖国

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发表于:2012-08-23 08:47:05
35楼

楼上的你给出的测试数据中只有速度曲线,这种情况下动态跟踪误差是多少,特别是上升和下降的时候,从楼主的报告中看的出来,驱动器工作在位置控制模式,前馈=1(64/64),惯量=130时给出了相同测试条件下的速度曲线和对应的动态跟踪误差。请楼上将你的测试条件说的更清楚一点,1、工作模式      2、位置前馈      3、如果是工作在位置控制 模式,请给出你测的速度曲线所对用的动态跟踪误差曲线,这样才能做比较,负责只给个速度曲线,没法做判断。因为将速度曲线调的比较稳定时,也许就牺牲了动态跟踪误差,这时的动态跟踪误差就能反映出性能的好坏了。

永远爱祖国

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发表于:2012-08-23 08:55:19
36楼
再多说一点,我为什么要问动态跟踪误差,速度的稳定当然是很重要,但在高端设备中动态跟踪误差的影响非常重要,特别是在多轴联动中,这个不用专业知识,逻辑分析就能想象的到。从楼上的速度曲线上可以看出一点,在上升沿动态跟踪误差会相当大,应该只是在1000以上,从上升沿可以想象的到下降沿。所以最好的数据是同时给出同一次测试中的速度曲线和动态跟踪误差

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发表于:2012-08-23 21:20:54
37楼

回复内容:
对:永远爱祖国关于再多说一点,我为什么要问动态跟踪误差,速度的稳定当然是很重要,但在高端设备中动态跟踪误差的影响非常重要,特别是在多轴联动中,这个不用专业知识,逻辑分析就能想象的到。从楼上的速度曲线上可以看出一点,在上升沿动态跟踪误差会相当大,应该只是在1000以上,从上升沿可以想象的到下降沿。所以最好的数据是同时给出同一次测试中的速度曲线和动态跟踪误差 内容的回复:


对精度要求很高的, 大部分有上位数控系统进行轨迹规划, 伺服一般运行在速度环, 甚至电流环下。关于高精度插补等问题,我跟一个资深的数控系统专家讨论过, 也算略知一点吧。

 

即便对于多轴联动, 也是需要上位系统的,上位系统的指令都是斜坡等处理过的, 不会直接发阶跃信号的。

完全靠驱动器位置环的联动只能满足要求不高的应用。

 

我上面的图是纯粹运行在速度环下的最快响应,实际中受到机械系统的带宽等限制,都会加入一下斜坡、滤波等环节,调整到系统的响应带宽在机械设备的带宽以内, 避免机械共振等。 

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发表于:2012-08-23 21:24:13
38楼

最好的数据是同时给出同一次测试中的速度曲线和动态跟踪误差

 

这个跟应用环境和应用要求有关,不同的系统会不一样,只要满足应用的就是好的,没有测试环境的数据似乎意义不大!

个人理解!

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发表于:2012-08-23 21:30:13
39楼

西门子801系统代驱动器, 驱动器就是工作在位置换下, 801 发送脉冲指令, 国内的低端数控系统就是这么干的,高精度的数控系统就不是这样的了。

ACSJason

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发表于:2012-08-24 07:08:13
40楼
回复内容:
对:征关于 最好的数据是同时给出同一次测试中的速度曲线和动态跟踪误差  这个跟应用环境和应用要求有关,不同的系统会不一样,只要满足应用的就是好的,没有测试环境的数据似乎意义不大!个人理解! 内容的回复:

大家何不秀秀频率响应曲线(伯德图,开环&闭环):

1. 电流环的伯德图

2. 控制对象的伯德图

3. 速度环的伯德图

4. 位置环的伯德图

5. 系统(控制+对象)的伯德图


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