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 关于在硬性连接的主-从控制系统中:飞车原因与防止飞车方法的讨论!

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令狐冲2012
侠圣

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楼主    2015-11-30 11:22:00
主题:关于在硬性连接的主-从控制系统中:飞车原因与防止飞车方法的讨论! 精华帖 

1、在主从控制的应用:主为速度控制,从为转矩控制中,存在飞车的说法:其原因在于从机的转矩值出现不可控的现象;

2、导致原因可能是:主机堵转,那从机接收到的转矩值应该是主机的转矩限幅,那既然主机堵转了,因为主从为硬性连接,从机应该也飞不起来啊;

3、对于这种硬连接的系统来说:又有怎样简单有效的方法来约束或者限制这种所谓的"飞车"呢?

4、因为速度环是外环,转矩环是内环,如果在转矩控制模式下想限制速度的话,按道理来说只能通过其他方法实现,例如:外部PLC编程的实现;

5、特请有相关经验的同志们探讨一下,谢谢

No end for learning
bluesea110
侠圣

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6楼    2015-11-30 22:41:52
精华帖  主题:回复:关于在硬性连接的主-从控制系统中:飞车原因与防止飞车方法的讨论!
我说的工艺条件并非是同轴刚性联接的,如造纸中两电机带编码器驱动两辊子:两辊加压时,主速度控制,从就是转矩控制。当辊子打滑时,速度会有较大偏差,压区打开,为了避免飞车就切换到速度控制。
Drive Future.
俱怀逸兴壮思飞
至圣

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7楼    2015-12-01 12:22:20
精华帖  主题:回复:关于在硬性连接的主-从控制系统中:飞车原因与防止飞车方法的讨论!
两电机轴硬连接时,出现有速度不一致的一种极端情况,就是要断轴了。这种情况出现的比较少,可一旦出现后果很严重,不注意的话,可能会出现人员伤亡。
北雪雪纷飞
版主

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8楼    2015-12-01 13:05:31
精华帖  主题:回复:关于在硬性连接的主-从控制系统中:飞车原因与防止飞车方法的讨论!

造纸一般是速度饱和,转矩限幅吧,不是从机直接读取主机的实际转矩值,,因为造纸不是硬性的连接,成型网或者毛布压在一起,一般会有打滑的现象,所以控制方式一般是第一种速度饱和转矩限幅。

Thank you for the support.
老兵veteran
至圣

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25楼    2015-12-01 22:05:04
精华帖  主题:回复:关于在硬性连接的主-从控制系统中:飞车原因与防止飞车方法的讨论!
这种方案可行。解决轮子磨损不同的方法是像汽车一样,定期换轮子的位置并作四轮定位。
天生不宜做胜利者,自来没有胜利的欲望,只是不甘失败,十分十分不甘心失败。木心
yming
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26楼    2015-12-02 01:43:16
精华帖  主题:回复:关于在硬性连接的主-从控制系统中:飞车原因与防止飞车方法的讨论!

 主机速度模式,从机转矩模式。这种方式对于G120来说,防止飞车是很容易的。而对于MM440来说是没辙的。

为啥?看看下面的功能图:

我们从后向前看,首先是功率模块和控制单元的接口图:

控制单元对功率模块只有电压和频率的控制:



速度控制(频率输出),在转矩模式中,它主要考虑了电机和系统的惯量;力图使负载(减去电机和系统的惯量)获得要求的转矩。满足给定要求的转矩。

但它的频率输出收到正反最大转速的限制


在MM440中是不能随时调整速度限制的,而在G120B/E-2是完全可以随时控制/限制的。


注意:

1、该限制不可以突然减小。容易导致过电压。

2、由于其他功能的作用,实际速度总是比限制的速度增加80转左右。

所以,当从机的转速限制来自于主机的速度时,它不可能飞车(除非主机的速度为最大)。

(这些都在G120E-2 V4.7测试过了。)


学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
kdrjl
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29楼    2015-12-02 20:23:57
精华帖  主题:回复:关于在硬性连接的主-从控制系统中:飞车原因与防止飞车方法的讨论!

回复27楼问题。这个问法就要说说主从控制的原理了。有点费口舌,所以暂不展开来讲。单说这个结论的由来:一看,二分析。


一看,就是在论坛里这么多年,对于主从控制的问题,大家的讨论和结果。总结而来。另外,我记得在西门子传动提供的官方文档里,涉及主从控制都有一个前提条件,就是两电机同轴;


二分析,就是针对主从控制的原理而得来结论。典型的主从控制,随然是两套系统,但我们可以看作是一套控制系统驱动两台电机,因为速度反馈是公共的(以主为准),两电机只有一个速调,它的输出并联了两个电流调节器,分别驱动两台电机。所以这样做,就是因为两电机同轴。主和从的转速始终一致(最多存在一些间隙问题)。


由此,非同轴电机驱动,用典型的主从控制,势必会导致从机与主机转速不一致,却又用主机转矩信号控制,这不等于速度开环了吗?从机的速度是失控的呀。仅此。


以上封精的帖子里,为什么也有转矩控制的非同轴例子呢?那就是研究一下他们的结构吧,他们虽然是转矩控制,大都离不开一个与主机转速比较同步的外闭环控制!所以他们看似是转矩控制,实质却是;两电机的同步控制加从机的转矩补偿。从全局讲(系统的整体性)属于两电机的同步控制。


控制系统,首先要概览其结构,就可知道它的基本属性了。

我是你的朋友
游荡
侠客

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33楼    2015-12-03 21:54:37
精华帖  主题:回复:关于在硬性连接的主-从控制系统中:飞车原因与防止飞车方法的讨论!

 忍不住对主从控制模式吐槽:

公司产品中有一个机构,6-14台电机通过齿轮刚性啮合,同步驱动,按教科书的说法,这是一个典型的主从控制案例,但主从模式实际效果不好,扭矩输出波动大,在负荷突变时的响应不好,弱磁段更差。整个行业内,主从控制的案例基本都是失败的。

直接使用速度环控制,启用特性下垂droop,比主从的效果要好得多。

自己还有一个想法:把控制模式改成虚拟主轴模式,这个机构对速度精度要求不高,需要的是均衡和稳定的力矩输出。在PLC中做一个速度环,所有变频器均工作在力矩模式,限定速度。

总是感觉主从控制模式不是太严密,主机的速度环,在调试阶段,其中的PI参数是按这一台电机进行测算的。而主从控制的核心思想是把所有驱动作为一个整体来控制:主机按速度环来计算输出力矩,然后所有电机按这个力矩输出。此时,速度环的驱动模型应该是面对整个机构来确定PI参数。


看完楼上的帖子,收益良多。本人对驱动方面的理解还处于学习阶段,请K版/Y版/令狐及各位高手指点。谢谢。

SIEAUTO
Zane
至圣

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38楼    2015-12-04 23:42:02
精华帖  主题:回复:关于在硬性连接的主-从控制系统中:飞车原因与防止飞车方法的讨论!


传动轴扭振,是因为有交变力的存在,只要减小加速度,增加圆弧曲线,至少是在一个范围内会取得一定的效果,楼主没有说明其同步控制策略,(是否主轴速度控制,从轴均为转矩跟随控制),如果始终的不到解决,那应该先考虑控制层面的问题。

Zane 注册自动化系统工程师 Always save before download
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