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maxon电机转速波动大的原因 点击：2277 | 回复：9



芦苇芦苇

    
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发表于：2018-08-29 10:01:24
楼主

使用maxon直流无刷电机251601和maxonEPOS2 36/2驱动器，测速使用增量式光电编码器，刻线为2500线，转速为1800rpm，在测量过程中发现无论怎么修改PID参数，电机转速都存在波动，波动的周期刚好为旋转一圈的时间，波动范围在±12rpm，得到的曲线如下，求助各位大神，这是什么造成的？微信图片_20180820140957.jpg

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芦苇芦苇

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发表于：2018-08-29 10:03:47
1楼

有大神知道原因吗？急求帮助

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芦苇芦苇

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发表于：2018-08-29 10:11:30
2楼

PS：控制器的电流采样频率为50K，速度和位置的采样频率为1K

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刘岩利

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发表于：2018-08-29 22:07:26
3楼

对于您这个系统来说，这个速度波动已经基本是极限了，不太可能更小了。您这个系统能识别速度波动最小就是6rpm，控制到+/-12rpm，不过是分辨率的+/-2倍而已，不能要求更高了。


想要得到更平稳的速度

1、提高反馈分辨率，用更高线数的编码器。

2、用速度/位置采样频率更高的控制/驱动器。

如果只是想要得到更平稳的速度数值，也可以用第三方手段来检测速度，降低检测速度的采样频率。

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福

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发表于：2018-08-30 12:17:23
4楼

这个可以去查查资料。速度波动已经基本是极限了，不太可能更小了。您这个系统能识别速度波动最小就是6rpm，控制到+/-12rpm，不过是分辨率的+/-2倍而已，不能要求更高了。

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芦苇芦苇

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发表于：2018-08-30 15:46:14
5楼

感谢您的回答，这个确实是存在的问题，发现这个问题以后，我们将光电编码器选型为32768线，还是采用4倍频处理方法，但是在实际操作过程中速度波动并没有很大的提升，我想问下这是为什么？还有就是为什么造成的速度波动是刚好一圈内并且呈周期性的？万分感谢

回复内容：

对： 刘岩利 对于您这个系统来说，这个速度波动已经基本是极限了，不太... 内容的回复！

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芦苇芦苇

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发表于：2018-08-30 16:23:50
6楼

您好，万分感谢您的回答，您能推荐一份好点的资料吗？我是刚做这方面，很多东西都是自己百度查文献，东一块西一块，很难把知识串起来？

回复内容：

对： 福 这个可以去查查资料。速度波动已经基本是极限了，不太可能... 内容的回复！

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刘岩利

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发表于：2018-08-30 18:06:20
7楼

我们将光电编码器选型为32768线，还是采用4倍频处理方法，但是在实际操作过程中速度波动并没有很大的提升，我想问下这是为什么？

您原本用2500线的编码器，实际有效分辨率就是万分之一，换32768线的编码器，我不确定您的实际分辨率时1/32767，还是1/131072。分辨率是提高了3倍还是提高了13倍。13倍的话，应该是有明显影响的，至少速度波动的曲线会细致一些。提高反馈分辨率，是改善了影响速度稳定性的一个瓶颈。如果只 靠这一点改善不大的话，那说明还有其他瓶颈存在，比如驱动器本身的控制能力。驱动器的内部闭环控制参数是否还有改善的空间？


还有就是为什么造成的速度波动是刚好一圈内并且呈周期性的

因为电机的转动就是一圈一圈周期性的动作，影响速度的各种阻力、动力波动，也肯定是基于轴承位置、线圈位置而周期性变化的。速度在稳定下来以后，其微观波动一定也是以一圈为周期的，这个，还需要怎么说明么？

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芦苇芦苇

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发表于：2018-08-30 19:59:43
8楼


回复内容：

对： 刘岩利 我们将光电编码器选型为32768线，还是采用4倍频处理... 内容的回复！

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现在使用的码盘实际分表率是1/131072，驱动器也是购买maxon的，对于具体原理图是不知道的，下图中有更换编码器以后的曲线，以及驱动器的一些参数。


我调整过电机控制的PID参数，对于平均速度效果很明显，但是单圈内的波动还是没有什么变化。

我改变转速，单圈内速度波动的幅值也在变化，波动周期还是旋转一圈需要的时间，这就是一直困扰自己的地方，现在也没有头绪该怎么往下进行，希望您能帮吗提出一些建议，谢谢。更换码盘后速度曲线.jpg驱动器相关参数.jpg

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刘岩利

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发表于：2018-08-31 09:20:45
9楼

这个，也有可能就是电机的品质问题。一般来说，我们都认为电机中的线圈在接受稳定电流时，会产生稳定的转矩，但实际上的设计、加工、装配的原因，实际的扭矩在定子与转子在不同角度时是有变化的。电机的品质好坏，就表现在这个波动的大小。

而所谓直流无刷电机，本身这方面的问题通常更明显。低速的时候，驱动器还可以随时调整电流来保证稳定，速度越高，电流的调整就相对越慢。您可以在不同转速下，看一看电流曲线。命令值的曲线和实际值的曲线，看看低速时电流的调整以及高速时电流调整不过来的样子。




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