DD马达事宜，求助

huangyu123

DD马达事宜求助：
; b. b) `- q% ~          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。
            负载情况：A：空载时，负载质量450kg， 最大负载50kg。
  Y  \" W( Q2 r5 a5 G                              B：空载时，负载惯量70kg*m2
           雅科贝思DD马达参数：型号ADR360-P-70
                               A:持续力矩：171N*m
                               B：峰值力矩：513N*m
5 A7 ?, R: Y3 u, E* c7 r                               C：额定电流：10A
                               D：峰值电流：30A
. Q1 b; P1 \1 ]0 S; J: J% c* n                               E：动子惯量：0.12kg*m2
                               未尽事宜可以参看雅科贝思参数
- a; N# ]5 C# o) N7 v. j- v8 }6 d& J          旋转要求如下： A.n=15rpm，6s转一圈。
$ Q' y# H$ L* m) x$ U/ z' I3 {                                    B.精度要求一弧分
# n: `4 G$ r9 b  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！

螺旋线

那楼主选这个电机的依据是什么？
1 B/ v# N- ~4 U+ G) L% S5 _: Y  }  K
2 ~" T8 S! L0 m3 e  n9 E% l

huangyu123

螺旋线 发表于 2016-3-7 16:42
# z# W% s5 f0 |: m- \那楼主选这个电机的依据是什么？

第一：设备需要1弧分的精度；
第二：电机的力矩需要匹配，使用扭矩的80%；
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）
8 S. f+ A1 U' N( o+ S  v/ ?. o8 P; d- B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；
! R8 m# h+ z) q& H1 Z& R% o( 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！）
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！

补充内容 (2016-3-8 11:47):
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。
0 k1 Y2 G) Z8 }1 {3 c! `' S! R
补充内容 (2016-3-8 11:50):
) A# G) q6 V% t: q2 P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？

喂我袋盐

huangyu123 发表于 2016-3-7 17:37
) v' k; r( [1 a- c" ]* E4 z. K, W' ^第一：设备需要1弧分的精度；
第二：电机的力矩需要匹配，使用扭矩的80%；
第三：考虑过外国的转台（PS ...

答复挺详细！
8 B0 h9 Z9 t  C) g* V* f. }; Y

小熊叹

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

long_wzq

为什么不需要转动惯量匹配，求教？

long_wzq

: V6 |8 N0 U5 V: K5 J

long_wzq 发表于 2016-3-8 10:29
" {8 V+ ^2 g) l) a; ~为什么不需要转动惯量匹配，求教？

. N3 o7 q& S; h% O谢谢螺旋大侠指教！F=M*a 是不变的，惯量即M
$ m! V: I& \3 b! u6 `: X  I. ?& v/ d

huangyu123

huangyu123 发表于 2016-3-7 17:37
' n. _4 X9 O5 I  M, L第一：设备需要1弧分的精度；
# z# Q) b$ f4 m/ }第二：电机的力矩需要匹配，使用扭矩的80%；
# W  U+ d, J, T$ i& t9 Q  |* z第三：考虑过外国的转台（PS ...

关于DD马达计算：
  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。
加速时扭矩：T=J*w，w=2*3.14*n/（60*t1）；
# R0 z1 z. m$ t9 q" U; f1 P                    故T=70*（2*3.14*15）/(60*1)=110N*m
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*m

" O$ G7 S' w  A! H1 \1 _1 H. r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！
9 p, K8 k; L5 c' v$ `

huangyu123

long_wzq 发表于 2016-3-8 10:29
为什么不需要转动惯量匹配，求教？

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！

台湾上银

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