關(guān)于高精度負載驅(qū)動--筆記兼討論

機械神話

本帖只是一個交流、學習,、討論的帖子。以下的內(nèi)容有摘錄的,，也有我自己的學習感悟或?qū)嶋H感悟,，對這些內(nèi)容感興趣的社友可以一同討論，彼此學習,。

' x/ L8 m$ W; k7 F" J- M5 M4 t一個負載驅(qū)動系統(tǒng)的基本功能是按一定的控制方式和所要求的精度移動負載,。系統(tǒng)的性能取決與驅(qū)動元部件本身、控制品質(zhì),、精度和驅(qū)動等方面,。
1 h2 Q: I8 n, }" h! ]3 e方案的確定需要解決兩個問題：1.需求的表達（比如，在加速過程中轉(zhuǎn)動慣量的確定）和評估,、驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計（齒形帶或齒輪箱）及相關(guān)參數(shù)（例如,，螺紋導程）的定義。2.控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)配置：位置控制還是速度控制,？編碼器的最佳脈沖數(shù)是多少,？定位精度、公差和機械間隙之間如何相互影響,？
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[ 本帖最后由 機械神話 于 2008-11-25 20:21 編輯 ]

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負載是整個機械系統(tǒng)中至關(guān)重要的,，摩擦力,、重力和轉(zhuǎn)動慣量的加速度導致了轉(zhuǎn)矩，它們對時間的平均值,，即有效轉(zhuǎn)矩,，規(guī)定了可以使用驅(qū)動部件的最小尺寸和功率范圍。但在選用電機時,，是用最大轉(zhuǎn)矩最為主要參考,，還是有效轉(zhuǎn)矩作為主要參考呢？仁者見仁,，智者見智了,，我覺得算最大轉(zhuǎn)矩方便，有效轉(zhuǎn)矩實在不好計算,。

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看到那里是那里,，想到那里是那里。
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驅(qū)動過程中的時間因素,。

機械時間常數(shù)：恒定電壓下,，直流電機的升速是一個指數(shù)上升曲線，可以用它的機械時間常數(shù)來描述,。這個常數(shù)通常是在空載,、額定電壓情況下計算出的（我從另一個手冊上看到機械時間常數(shù)是這樣定義：在額定電壓下，空載速度達到三分之二額定的時間稱之為機械時間常數(shù)）,，一般的電機機械時間常數(shù)為幾十毫秒,，好的也有幾毫秒的。
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數(shù)字位置和速度控制電路典型的時鐘頻率為1kHz,。
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7 R  A: ^, ]; a1 V: L為實現(xiàn)電機動態(tài)響應(yīng)，位置或速度修正所需要的轉(zhuǎn)矩越快達到越好,，一般電流控制器的時鐘頻率要比位置和速度控制器時鐘快10倍,，典型的時鐘頻率為10kHz。
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串行RS232就比較慢了,，如果與主機系統(tǒng)通訊,，信息將不能得到實時的傳輸，這就意味這命令需要幾個毫秒才能被接收到,，對于大多數(shù)應(yīng)用場合,，幾個軸是相互獨立的，這種通訊方式是足夠了,，但是不能用于同步控制,。

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負載運動的定義：需要確定力（扭矩）及速度（轉(zhuǎn)速）有多大？作用時間要多長？所需要的控制精度是多少,？
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直線運動和旋轉(zhuǎn)運動廣義上是一樣的,。直線運動以推力F及速度v來表達；而旋轉(zhuǎn)運動則是通過扭矩M和轉(zhuǎn)速n來描述,。從廣義上講,，F(xiàn)的作用距離為無窮大，速度v的旋轉(zhuǎn)半徑為無窮大,。

通常,，任何一個運動都可以描繪成一個有序的過程：加速，恒速,、減速（有些情況下是沒有恒速的或者恒速時間很短）,。加速和減速過程不是一個簡單的反過程，認為減速階段怎么樣,，減速階段就是反過來,，因為在加速時，摩擦力是阻礙加速,，而減速時摩擦力協(xié)助減速,。不管是滾動摩擦力還是滑動摩擦力，只有存在運動或相對運動時才有意義,。不能忽略的是,，摩擦力會隨著速度的變化而變化。
( x& d8 i( ]0 G6 J5 l1 _" B如果沒條件做試驗,，可以參考機械設(shè)計手冊軟件版,，常用資料和數(shù)據(jù)中的”滑動摩擦因素與速度變化的關(guān)系”。

機械神話

載荷決定加速度,，載荷決定功率,。
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離開載荷來談電機的加速度是沒有意義的，拿著一個電機來談它的速度是怎么樣,，扭矩是怎么樣,，也是毫無意義的，因為它只是空載情況下的狀況,。由于實際存在多種不確定因素,，負載需要的最大力會大于理論計算值，所以設(shè)計前期就要考慮系統(tǒng)可能存在峰值載荷,，以及傳動鏈本身的損耗,。

麗格威

機械大俠：看了你的描述感覺到，沒抓住重點,，缺乏邏輯性,，條理不清,。

你所描述的都是伺服系統(tǒng)的設(shè)計過程，然而這個過程并不是你描述的這樣,。任何設(shè)計都有其基本的設(shè)計流程,，伺服系統(tǒng)的設(shè)計也不例外。搞設(shè)計是抓主要,、放次要,，實際經(jīng)驗與理論知識相結(jié)合的。

5 g8 Z, f0 _9 W5 \) ?如果完全按照書本的設(shè)計,，那可就慘了�,。�,！

可能我的話重了點,，請多多包涵！�,�,！

[ 本帖最后由 麗格威 于 2008-12-1 14:04 編輯 ]

機械神話

話無輕重之分，麗格威朋友多慮了,，直言無妨,。
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" M5 j! J  R* B4 t9 i我的標題就是筆記兼討論，所有內(nèi)容不講究系統(tǒng),，不講究邏輯,，所以自然“沒有重點和條理不清”了。正如我3樓寫的“看到那里是那里,，想到那里是那里”,。我寫這些的目的是希望有一天，自己能系統(tǒng)而不空洞把伺服系統(tǒng)的設(shè)計過程寫出來,，可能只是個夢想,，呵呵。

% g  B2 r- {- l. |6 W5 W1 X本帖主要是自己結(jié)合實際進行學習,，我沒有按照書本來設(shè)計（還有,，就算按照書本來設(shè)計，恐怕也未必是“慘”吧,，我照著《機械設(shè)計手冊》設(shè)計了那么多東西，似乎也還能湊合著用,，呵呵）,，另外一個目的就是引起大家的討論，這個帖子那么多天了,，只有麗格威朋友回復,，十分感激，也希望您能對我寫的或抄的進行點評、指教和批評,。
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“任何設(shè)計都有其基本的設(shè)計流程,，伺服系統(tǒng)的設(shè)計也不例外。搞設(shè)計是抓主要,、放次要,，實際經(jīng)驗與理論知識相結(jié)合的�,！丙惛裢�朋友能就這個問題,，在此貼或另辟新帖具體談?wù)劼铮科诖�您的回��,。再重復一遍,，在技術(shù)上講話我喜歡直來直去，所以大家也別客氣了,。

麗格威

機械朋友：不好意思,。我之所以說“看了你的描述感覺到，沒抓住重點,，缺乏邏輯性,，條理不清�,！笔且驗槲铱戳撕芫�,，沒理出思緒，知道你再說什么,？

2 b8 P- R6 ]) ]1 x; H( y; T. M2 n你的短信,，我看到了。關(guān)于“世界名機,，一網(wǎng)打盡”是否還有效,？說真的，當時是想做,，但是沒有幾個人想看,，我都有點心恢意冷了。我不想干巴巴的,，冷冰冰的,，發(fā)個圖片什么的交差了事，總想用我自己的觀點來點評一下,，從我所了解的程度來描述一下,，做的有聲有色，圖文并茂的,，可是……
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- i9 B7 H% n- t1 d1 X$ ?/ `" B8 p唉,！我也不知道：是做,？還是不做？

機械神話

為什么不做呢,？不要想太多,，你用自己的觀點來點評，本身也是對自己的一次終結(jié),，何樂而不為呢,？我支持你。

麗格威

主要是時間問題,。

, \+ P5 l) `* ~/ H7 X% [你如果有什么要求,，就直管講嘛，我盡力而為,。只是你的門檻別設(shè)那么高,，俺進不去啊�,。,。�,！