1、比例是大还是小?
问题一
使用一个电机A,不带负载时,如果设置比例增益参数为0.3。通过带有一定的弹性机构连接负载到该电机上,负载和电机的总惯量比空电机大,那么比例参数0.3会会显得太大了,还是太小了呢?
相关信息
由电机驱动的机械系统可以通过所谓的双质点系统进行简化描述。
这两个载荷之间的连接,即耦合,由刚度(c)和阻尼(d)来进行描述。
图 1 双质点系统
在频域中,系统具有以下频率响应:
图 2 速度控制系统频率响应
两个不同的频率,可以观测到耦合到电机的负载。
● 零点
● 极点
过了零点频率,相关负载与电机/系统解耦。这意味着,控制系统不可能在高于零点频率驱动负载,从电机到负载的能量传输断开。较低的线与较高的线相比,较低的级意味着的转动惯量更大。
对于理想的双质点系统,系统的总惯量可以通过锁定转子频率(零点)的左侧读取到。在共振频率右侧,由于负载惯量已经解耦 – 对于控制系统来说只有电机惯量可见。
零点表明在这个频率上存在比当前负载高的多的惯量。负载的运动非常消耗能量 - 它消除了电机的运动。
相反,极点表明似乎系统中存在非常小的惯量。在这种情况下,电机不必为了移动负载使用那么多的能量 – 负载“推动”电机。
简答
通常会认为速度环的比例系统是正比于惯量大小的,但是由于弹性和双质点系统的存在,系统会在特定频率变得不稳定。
由于耦合的弹性,出现谐振频率时,电机面对的惯量比电机本身惯量小得多。此时负载“推动”电机,因此则对应的Kp太大了。
带上负载后机械方面可以增加电机与负载的连接刚性,控制方面可以通过电流环设定值滤波器来消除极点,或者设置合适的Kp来保证系统的稳定。
本文摘自:网络 西家传动 2022-05-19
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