请教：伺服电机能做高精度可控扭矩源吗？ 点击：6127 | 回复：16
发表于：2007-07-12 08:56:00
楼主
请教刘岩利老师及各位专家：想利用伺服电机产生一个高精度可控扭矩源，控制精度在0.1%以上，反馈控制信号可以是模拟或数值信号，是否可行？例如检测点为：20%*200Nm、40%*200Nm、60%*200Nm、80%*200Nm、100%*200Nm,需要扭矩源逐渐增加扭矩至200Nm，然后依次返回，在个检测点要有稳定的静态扭矩输出，不知用伺服系统能不能实现？扭矩传感器的输出精度我可以解决，不知伺服电机应是直流还是交流，定点应用磁阻尼还是扭矩反馈信号直接控制？电机因阻尼控制和启动扭矩的影响，会不会产生一定的抖动量？这个抖动量会不会超过0.1%？扭矩驱动伺服电机及控制系统是否有成套的定型产品？假如终端输出扭矩需要范围为0.1Nm—2000Nm，所需要的扭矩驱动伺服电机及控制系统在什么大概价位？希望得到您的指导，谢谢
发表于：2007-07-16 14:07:00
8楼
谢谢波恩老师的指教，1FT6的技术参数我在西门子售前技术服务再查一下。伺服的控制能力正是我不了解的，看来有很大难度。电流环驱动可以定点保持力矩，太好了！不知有没有定点保持的精度和稳定性的参数指标？直流伺服？好。我的设想里用伺服和减速器或扭矩倍增器构成前级驱动，可以通过调整减速器或扭矩倍增器达到变量程的目的，0.1Nm—2000Nm范围肯定需要多次变换调整减速器或扭矩倍增器甚至更换电机分割成多个量程，因为后级检测端是被检扭矩仪与标准扭矩仪直接联接，标准扭矩仪接收的力矩信号与检测点设定扭矩信号之差作为前级驱动的控制信号，所以只要前级定点能保持稳定并精确控制，不会存在减速器或扭矩倍增器的传动平稳性和前级的线性问题，我的解释可能很不专业，希望得到您的进一步指导，也谢谢丁喜专家！
发表于：2007-07-17 09:24:00
12楼
可能还是要泼点冷水....当然仅是个人观点。
第一个问题是真的“只要前级定点能保持稳定并精确控制，不会存在减速器或扭矩倍增器的传动平稳性和前级的线性问题”吗？就闭环控制而言，并不是只要一闭环，系统就能进行无差控制的。举一个简单的例子对于一阶系统（可以看作是一个PID控制器＋线性执行机构），其只能对阶跃给定进行无差控制，而如果是斜坡输入信号的话，就有稳态误差了。目前的伺服控制系统之所以能达到较好的控制精度，其原因之一就伺服驱动器的功率放大电路和伺服电机特性的线性特性较好。如果传动机构非线性特性明显（高扭矩的减速机和扭矩倍增器，线性特性似乎都不太理想）那么系统的控制精度和鲁棒性都很难说（不排除会更好的可能）。
第二个问题是，目前的伺服电机和控制器能实现0.1%的控制精度吗？去查阅了一下资料，某DD马达（应该是日本货，输出扭矩为15N*M）的扭矩纹波系数为5%。
总之还是觉得楼主的项目风险还是很大的。需要三思啊！
第一个问题是真的“只要前级定点能保持稳定并精确控制，不会存在减速器或扭矩倍增器的传动平稳性和前级的线性问题”吗？就闭环控制而言，并不是只要一闭环，系统就能进行无差控制的。举一个简单的例子对于一阶系统（可以看作是一个PID控制器＋线性执行机构），其只能对阶跃给定进行无差控制，而如果是斜坡输入信号的话，就有稳态误差了。目前的伺服控制系统之所以能达到较好的控制精度，其原因之一就伺服驱动器的功率放大电路和伺服电机特性的线性特性较好。如果传动机构非线性特性明显（高扭矩的减速机和扭矩倍增器，线性特性似乎都不太理想）那么系统的控制精度和鲁棒性都很难说（不排除会更好的可能）。
第二个问题是，目前的伺服电机和控制器能实现0.1%的控制精度吗？去查阅了一下资料，某DD马达（应该是日本货，输出扭矩为15N*M）的扭矩纹波系数为5%。
总之还是觉得楼主的项目风险还是很大的。需要三思啊！
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