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 关于转动惯量转矩前馈与速调器输出转矩关系问题

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作者 主题
追青逐梦
新手

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楼主    2020-04-02 13:02:21
主题：关于转动惯量转矩前馈与速调器输出转矩关系问题

各位专家好，我从事工业电气传动也有几年了，目前一直有个问题困扰我，系统转动惯量在变频器做动态辨识时可以由系统自动计算出来，那么问题来了，现场实际项目很多时候只能电机与负载脱轴做辨识，实际所测转动惯量仅是电机轴的惯量，带上负载后的实际系统惯量需要手动调节。根据我的理解，转动惯量的大小直接影响着电机动态调节稳定性及控制精度，在以往项目中，我往往就是根据trace监控曲线，在系统优化基础上逐渐加大转动惯量，看电机启停阶段的转矩设定接近于平台形状就OK了，最近跟一些同行讨论，听说转动惯量设的合理不合理，电机做阶跃给定，看速调器的输出转矩应该在2%以内，请教一下。
Zane
至圣

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8楼    2020-04-11 11:58:52
精华帖  主题：回复：关于转动惯量转矩前馈与速调器输出转矩关系问题

看了半天觉得楼主就是羡慕别人，而对惯量乃至转动惯量的概念都是模糊的，更别说去控制了。


我们的机械运动，常规就是直线运动和旋转运动，运动物体的惯性大小，直线运动就是物体的质量，旋转运动就是物体的转动惯量。


无论是质量也好，转动惯量也好，都是可以通过材料的密度，体积，回旋半径等参数来计算来预估的，测量及计算的方式决定了预估值的准确程度。


我们在传动调试时，应该需要对负载及轴系的折算到电机轴端的转动惯量做一个估算，通常都是以对电机轴的转动惯量的倍数来进行设置的，当负载折算电机轴的惯量加轴系惯量总和与电机轴惯量的比值较大时，我们应该预先设置该参数，以确保优化能收敛找到最优值。


谁说有限行程就无法做带载惯量测试？目前，V90的调试软件，博途STARTDRIVE最新版本，均已支持有限行程的带载惯量测试。


现在的速度位置控制器都是插补算法加速度或扭矩前馈，只要系统经过优化，获取到比较精准的摩擦转矩及总转动惯量的值，对于实现转矩零超调也不是件难事。


至于收放卷控制，无非就是动态的计算负载的转动惯量，在加减速时补偿电机的输出转矩以维持恒张力罢了。


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

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11楼    2020-04-11 20:36:50
精华帖  主题：回复：关于转动惯量转矩前馈与速调器输出转矩关系问题

对于伺服控制，如V90和S120，均可以限制运行范围的情况下进行动态优化，检测转动惯量、摩擦特性曲线、电机励磁电流、优化速度环参数等；

对于矢量控制，如G120和S120，在行程受限的情况下，可以采用简化的动态测量，人为的控制住运行范围，能解决绝大多数问题，核心参数是P1959，一定要搞清楚它的用法；也可以手动检测摩擦特性曲线和转动惯量，核心参数分别是P3845和P1400；对于速度环控制器参数，可以通过阶跃响应的方式手动优化。

以上这些熟练掌握并灵活应用，几乎所有跟各种系统参数检测、优化相关的问题，都可以迎刃而解。

下面资料中的四、五、七、八章，可以根据自己的基础，仔细读3~5遍或8~10遍，技术水平必有突破。

https://support.industry.siemens.com/cs/document/109771805/sinamics-s120-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%8A%9F%E8%83%BD%E6%89%8B%E5%86%8C?dti=0&lc=zh-CN




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