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DD马达事宜,求助

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发表于 2016-3-7 15:56:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
DD马达事宜求助:$ H) r/ i8 o  ^- {5 V* X* p: X7 f# B, D
          目前做一款圆柱坐标系机械手(DD马达在最下方)遇到DD马达问题;问题如下:DD马达整定时间太长(700ms-2500ms),速度跟随和位置跟随不理想,电流波动太大,调节PID参数对以上现象没有太大改观(PS:若增加增益则DD马达发出异响,如减少增益刚性太差),始终无法调到理想状态。现把以下设计参数提供给各位,麻烦各位大神指点一下。" U6 j# B' Q3 K6 ~  O9 }; o
            负载情况:A:空载时,负载质量450kg, 最大负载50kg。
6 f3 S4 E: V. X5 s* Y; ~                              B:空载时,负载惯量70kg*m2+ S7 |5 d2 f& m5 M" R
           雅科贝思DD马达参数:型号ADR360-P-708 ?: N! k3 t  \" d7 ^4 n9 t
                               A:持续力矩:171N*m) N. S' O: B. ~' K, C. w5 O
                               B:峰值力矩:513N*m9 N- n) j& I; Y6 D7 z
                               C:额定电流:10A8 P. Z$ l; U' \+ g
                               D:峰值电流:30A( \7 w4 V' z$ S+ F! p
                               E:动子惯量:0.12kg*m2
: D3 t! F5 p1 l8 R6 P) G6 I                               未尽事宜可以参看雅科贝思参数0 d% m/ {2 D& O% a6 ~" G/ j
          旋转要求如下: A.n=15rpm,6s转一圈。
7 T% R! j' M' f5 p) `, @3 f                                    B.精度要求一弧分0 Y* k5 ~9 Z  J$ l# _
  PS:在查阅科尔摩根与雅科贝思以及横河相关资料中,都明确的说明DD马达不需要惯量匹配,因为动子和负载连接在一起的,负载与动子是公共惯量,另电机惯量匹配主要解决的问题是在传动中存在背隙,在反转的情况下,可能出现负载与电机瞬间解耦的问题,造成控制不稳定,因此不需要惯量匹配!当然我对惯量匹配的理解并没有那么深,但是总感觉还是有小马拉大车的问题,麻烦各位大神看看问题!

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发表于 2016-3-7 16:42:11 | 显示全部楼层
那楼主选这个电机的依据是什么?
& P5 S3 {- }* D& d  A' l, K5 `; o; C  @
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 楼主| 发表于 2016-3-7 17:37:57 | 显示全部楼层
螺旋线 发表于 2016-3-7 16:42
5 O/ N1 e9 p: S: u! `! X那楼主选这个电机的依据是什么?

, M3 c' C: _8 h: V第一:设备需要1弧分的精度;$ v. B3 K' l# R6 ^3 s% b0 e) f
第二:电机的力矩需要匹配,使用扭矩的80%;
# n$ v& O# T, c; t0 r第三:考虑过外国的转台(PS:价格太贵,十多万,交期太长,不利于量产)
0 K# m8 I- X: A, f2 c; [$ f第四:其实转台需要承受2500N*m的倾覆力矩,很少转台能够满足;
) q" X- }* o2 p+ q' e/ }9 u第五:考虑过谐波或者RV减速机,(PS:在设备设计上面整机的尺寸会过高!)
0 J2 ~/ P8 p/ u4 e, O综合以上因素:考虑最后使用DD马达!以前没有这样使用过DD马达,DD马达一般都只是使用在贴合头上,做旋转轴使用,力矩较小的情况!& n' E# X6 u9 ?/ w( F" r) \
5 o6 U0 b2 p$ C; \9 R: }
补充内容 (2016-3-8 11:47):
3 ]3 L& m# R; z+ j. ]惯量只有在机械手缩回到最里面的位置时才会旋转,其余位置不会旋转,因为这样惯量的变化会呈现几何数的增长!本机械手的惯量变化,只存在空载与负载50kg时的惯量变化。# r; C6 Y0 q+ Q  g( S
* C3 ]; u& g7 _& b9 |
补充内容 (2016-3-8 11:50):
% p9 F0 `; w8 T% I+ ~1 O# V现在关键的问题是,机械手在空载情况下都存在过冲与整定时间过长的问题!对了,还要补充一点DD马达我们只买了动子与定子,自己设计组装的!会不会在这里出现装配等其他问题呢?

点评

还有一个很重要的问题,对于DD马达的负载来说,运动过程中,其惯量变化范围有多大。你这是机械手啊,姿态是变化的。  发表于 2016-3-8 11:18
把第二条的计算发上来。其他的和DD马达选型没关系的,第一条除外,但这不需要计算。  发表于 2016-3-8 07:58

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发表于 2016-3-7 20:42:30 | 显示全部楼层
huangyu123 发表于 2016-3-7 17:37
9 g# }/ K( x: A/ J# c$ ]8 s第一:设备需要1弧分的精度;' m% P3 t: I1 o+ b. _2 m
第二:电机的力矩需要匹配,使用扭矩的80%;; {+ u, X& ~. v' ^, V3 i
第三:考虑过外国的转台(PS ...
7 V5 w# `7 w+ B( t$ K
答复挺详细!
7 Y- b2 K& t* L
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发表于 2016-3-7 23:26:52 | 显示全部楼层
我不懂,但宿舍的电气工程玩过这玩意,他说惯量匹配是对的,他说估计是电机选小了
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发表于 2016-3-8 10:29:14 | 显示全部楼层
为什么不需要转动惯量匹配,求教?

点评

惯量匹配是工程评估的简化处理。说白了就是负载惯量对于电机的“扰动”要小于一定的比值。但并不意味着DD马达不考虑惯量,恰恰。惯量是很重要的参数,否则角加速度怎么办?  发表于 2016-3-8 10:53
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发表于 2016-3-8 11:15:02 | 显示全部楼层
本帖最后由 long_wzq 于 2016-3-8 11:16 编辑
9 V; m6 u% E7 |2 x
long_wzq 发表于 2016-3-8 10:29 7 t; }0 {- v. R: f: Y
为什么不需要转动惯量匹配,求教?
6 ^) I  V) ]; [/ ~( _- a6 Z
谢谢螺旋大侠指教!F=M*a 是不变的,惯量即M4 _. u# z( v: n6 l, ~- I
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 楼主| 发表于 2016-3-8 11:43:32 | 显示全部楼层
huangyu123 发表于 2016-3-7 17:37
$ T1 n. R4 r) e6 Z: I第一:设备需要1弧分的精度;6 S7 w, @! p/ Z  O: P8 \" y7 M
第二:电机的力矩需要匹配,使用扭矩的80%;
7 q/ f0 i( }! O* P2 U- |5 w第三:考虑过外国的转台(PS ...

+ n2 u3 h) B6 l$ R关于DD马达计算:
, V. o5 f% f( c  Z' {4 V1 W  速度-时间图像为梯形图像:加速度时间为t1=1s,匀速时间为t2=4s,减速度时间为t3=1s。  q; M5 h0 Y6 b, j) T8 @
加速时扭矩:T=J*w,w=2*3.14*n/(60*t1);
" x1 j! X$ W& f. e                    故T=70*(2*3.14*15)/(60*1)=110N*m8 j: |1 r0 ^. X1 K8 A
因为此时没有算摩擦系数,再次基础上乘以系数1.2 故T=110*1.2=131N*m7 Q- `2 f# l/ D. w8 |& ?4 q1 ~

% O0 N, {# |! l没有严格的按照峰值扭矩与额定扭矩计算。但是这个数据在对DD马达额定扭矩中占的比例是77%!  如果能够比较准确的计算出摩擦的话,力矩应该通过算术平方根以后,应该会更小一点!
% u5 [' \0 t+ p1 W6 w* h4 I) V
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 楼主| 发表于 2016-3-8 11:53:52 | 显示全部楼层
long_wzq 发表于 2016-3-8 10:29 " v, q. U0 I* X% A: S% j" b3 H
为什么不需要转动惯量匹配,求教?

, v& [; t* P3 _2 R我一直都对这个问题保持疑问状态,因为不是很懂!以前计算伺服的时候一般都会做到5-10倍的负载惯量比!如果真的按照科尔摩根和雅科贝思的说法的话,那我不是可以使用一个很小的DD马达,只要能克服摩擦,通过无限的延长时间来拖动一个很大的负载,我觉得这好像是有问题的!因为这样不是会造成系统的控制不稳定么?对控制不太懂,只是这样想过这个问题!
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发表于 2016-3-8 13:17:02 | 显示全部楼层
楼主在哪个地方?我可以让我们技术去和你一起探讨一下。我们做台湾上银的DD马达
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