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三個關鍵參數影響伺服系統(伺服電機+伺服驅動器)穩定性

2021-04-24 23:47 技術知識

 

jarrett杰瑞特伺服電機
 
        穩定的伺服系統(伺服電機+伺服驅動器)對于實現最優機器性能、耐久性、安全性和一致的機器性能至關重要,可改善機器的整體運行。在上一期中,我們為大家介紹了決定伺服系統(伺服電機+伺服驅動器)穩定性的關鍵參數值。今天我們將為大家進一步解讀這些關鍵參數值分別如何影響伺服系統的穩定性。
 
帶寬
 
         簡言之,它可以作為伺服系統(伺服電機+伺服驅動器)給定階躍響應的 1/(處理時間)進行計算。利用時域測量伺服電機加速到命令速度時的階躍響應,處理時間將是電機速度在命令速度允許誤差范圍內的處理時間。圖中測得的誤差范圍內的處理時間為55ms,計算得出的帶寬為18Hz。接收到運動命令時,高帶寬是伺服系統(伺服電機+伺服驅動器)快速響應的關鍵。需要快速移動和處理時間的機器需要更高的帶寬。
三個關鍵參數影響伺服系統(伺服電機+伺服驅動器)穩定性
        帶寬受多個因素的影響,包括機械剛度、系統慣量和可用轉矩或力。具有多個聯軸器、皮帶和皮帶輪的機構,或齒輪傳動系統引入的柔性元件會降低機器剛度。甚至機架或機座結構也會影響系統剛度,進而影響帶寬。
 
振幅增益裕量
 
        振幅增益裕量是頻域的測量值,是指在波特圖中,取相位達到-180° 的最低頻率點時低于0dB的振幅值。振幅增益裕量是伺服穩定性的一個指標——低于0dB越多,穩定性越好。增益裕量是指系統變得不穩定之前可用的增益調節量。
三個關鍵參數影響伺服系統(伺服電機+伺服驅動器)穩定性
        伺服系統(伺服電機+伺服驅動器)中的增益更高可提高響應性,直至實際增益等于可用增益裕量。隨著時間的推移,由磨損引起的機械剛度的變化會降低測得的增益裕量,從而導致原本穩定的系統變得不穩定。
 
相位裕量
 
        相位裕量是頻域的測量值,是指在波特圖中,計算振幅值越過0dB(增益交叉頻率)時-180° 以上的相位滯后量。差異越大,穩定性越好。相位裕量是指系統變得不穩定之前可用的相位滯后量。
三個關鍵參數影響伺服系統(伺服電機+伺服驅動器)穩定性
        相位裕量越高,就越能靈活地利用各種濾波技術,同時對系統進行調諧以優化整體性能。
 
        振幅增益裕量和相位裕量都允許伺服技術人員決定濾波和其他環增益,來調節并優化伺服系統(伺服電機+伺服驅動器)性能。
 
        影響伺服穩定性的關鍵要素為機器性能優化提供了藍圖。了解各關鍵要素如何影響伺服系統(伺服電機+伺服驅動器)穩定,有助于伺服技術人員使用各種濾波技術來調節系統。精確調節且穩定的伺服系統(伺服電機+伺服驅動器)是機器性能、耐久性和安全性的關鍵。

 
 

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