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最近在做伺服驱动,请大家帮忙分析一下,伺服控制系统里面的频率响应指标该如何测试呢?

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出0入0汤圆

发表于 2011-5-20 09:07:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
以前只接触到什么过冲量,稳定时间和纹波。最近开始重视到伺服系统里面关于频率响应的指标。

我查到的定义是这样的

伺服系统速度闭环的频带宽度应符合产品专用技术条件的规定,并应说明是幅度下降到-3dB的频带宽度,还是90°相移的频带宽度。
试验时,驱动器工作在速度模式下,输入正弦波转速指令,其幅值为额定转速指令值的0.01倍,频率由1Hz逐渐升高,记录电动机对应的转速曲线,随着指令正弦波频率的提高,电动机实际转速的波形曲线对指令正弦波曲线的相位滞后逐渐增大,而幅值逐渐减小。相位滞后增大至90°时的频率作为伺服系统90°相移的频带宽度;幅值减小值1/√2的频率作为伺服系统-3dB频带宽度。

一般涵盖电流环、速度环和位置环三种环路。

参考值:
elmo的电流环为2.5k,maxon驱动器的电流环为1k
三菱驱动器的速度环为500k,迈信的伺服速度环号称300kHz。

然后这里有几个问题。以速度环的频响测试为例,
1.发送目标指令的时候,以正弦波的指令发出去,那么是否需要加偏置呢?也就是说是速度一会为正一会为负,还是一会为正一会为0,还是都是正值都行,一会大一会小?有一个同事认为这些都可以,测试结果都差不多的,不知道行业有没有规定。他甚至认为不发正弦波,发的是方波命令,都一样可以看出问题。为这个争论了很久

2.如果把目标指令发送进去。因为一般的伺服驱动都是脉冲输入接口的,脉冲频率代表了目标的速度值。所以不能像开环控制一样直接接入一个正弦波信号即可。我们的做法是尝试把正弦变化的目标速度指令变换为相应的脉冲频率,然后再送进去。不知道大家都怎么做的

3.目标速度的最大值。按照上文提到的定义“输入正弦波转速指令,其幅值为额定转速指令值的0.01倍”。也就是说如果一个额定2000rpm的系统,那么做这个测试的时候,设计到最大速度到20rpm就可以了。不过这个值好低啊。也有看到说为额定值的1/10的,也有说保证限流保护不触发的即可的,这里又是以那个为准呢?是否影响测试结果呢?

4.测试结果的读取方法。上面很轻松的提到观察当前速度与目标速度值的相移和幅值变化,那么大家如果在测试的时候,又是通过何种办法来观察这两个曲线的呢?因为通过示波器直接读取什么速度值是不可能的,是不是都必须自己写好一个上位机软件,把2个信号曲线都对应显示出来?岂不是很麻烦?现在我们就是打算硬着头皮这么做的。。。。。

总之感觉挺折腾的,我们问了学校电机控制系的老师,以及附近的一个伺服电机生产厂,他们说也很难有标准的测试手段来测试,真不知道行业里面这个指标都是如何给出的,难道都是瞎吹的?

个人认为频率响应参数还是伺服系统里面一个非常重要的衡量指标的,在伺服控制这样行业的同志们都应该会关心这个问题,大家来一起探讨吧,等待满意的答复出现~~~

阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

一只鸟敢站在脆弱的枝条上歇脚,它依仗的不是枝条不会断,而是自己有翅膀,会飞。

出0入0汤圆

发表于 2011-5-20 22:12:06 | 显示全部楼层
这个有点复杂

出0入0汤圆

发表于 2011-5-20 23:12:56 | 显示全部楼层
三菱驱动器的速度环为500k,迈信的伺服速度环号称300kHz



这个你肯定看错了~

出0入0汤圆

发表于 2011-5-21 00:02:35 | 显示全部楼层
1.可以参考运放的相关定义;
2.驱动器的带宽好像和输入信号形式没什么关系吧?外面打脉冲和里面查表会有影响吗?八仙过海各显神通。
3.参考1;
4.当你没有示波器的时候,你可以自己做一个,也可以用万用表交流档,也可以通过其他各种各样的方法获得你感兴趣的数据,只要方法得当。如果你是输出通用信号,那就有通用测量方法,否则就自己搞了。

既然你了解三菱的驱动器,那三菱应该有一些你感兴趣的东西。

行业里还真有瞎吹的,而且是国内覆盖面不错的进口牌子。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-5-21 10:35:01 | 显示全部楼层
恩,有一定道理

回楼上的

参考值:
elmo的电流环为2.5k,maxon驱动器的电流环为1k
三菱驱动器的速度环为500k,迈信的伺服速度环号称300kHz。

这个确实写错了,速度环多写了个k,应该是

三菱驱动器的速度环为500,迈信的伺服速度环号称300Hz。

出0入0汤圆

发表于 2011-5-25 06:58:39 | 显示全部楼层
我们测带宽一般是发正弦波命令,以满足相位延迟小于九十度,幅值衰减不小与0.707处的频率为准。其实通过阶跃响应也是可以测出来的。一般驱动器上位软件都带有这个功能。
用过ELMO及 COPLEY和我们的驱动器做过对比实验,指标基本差不多,电流环1.5k-2k赫兹左右,速度环200HZ 位置环 100HZ以下
而且测这个指标跟你整个系统电机 负载什么的都有关。
三菱的速度环500,这个确实高的离谱,或许是说法不一样。没用过三菱的伺服。
这些指标都是参考,最后还得是看你系统的实际效果为准。

出0入0汤圆

发表于 2011-12-23 02:56:59 | 显示全部楼层
mark

出5入190汤圆

发表于 2011-12-23 09:20:28 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-12-27 18:47:48 | 显示全部楼层
一些好的驱动器带有这个功能的

出0入0汤圆

发表于 2015-3-19 09:05:12 | 显示全部楼层
https://www.baidu.com/link?url=1 ... %20&inputT=3484
一种测量交流伺服驱动系统的开环频率响应方法--

出0入0汤圆

发表于 2015-9-14 21:33:39 | 显示全部楼层
make,最近正在了解系统的频率响应特性。

出0入0汤圆

发表于 2015-9-14 21:49:13 | 显示全部楼层
支持下,不过伺服驱动都是买的现成的。。。。
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