伺服电机速度规划

伺服电机位置控制速度运行规划图1、这个图是伺服电机位置控制速度运行规划图，图上每一个点的高度表示这个时刻电机的运行速度；2、这个图不是运动控制轨迹图；3、这个伺服电机位置控制速度图说明位置控制过程，伺服电机由启动、加速、匀速、减速、停车几个运行速度部分，完成一个位置控制过程。

4、伺服电机的一个位置控制过程，有上电启动到停车，是一个连续转动的过程，不是脉冲步进进式前进的，编码器的反馈脉冲只是记录了运转过程电机的速度和角位移；：5、伺服电机的启动指令、加速指令、减速指令、停车指令，是PLC计数器、比较器运算得出的；6、例如：指令脉冲数-编码器反馈脉冲数/电子齿轮比=0 ，PLC输出端输出停车指令，变频调速机构完成制动停车！7、所以大家不要认为，PLC发脉冲电机转，不发就不转，发得快就转得快，发的慢就转的慢，好像PLC 发脉冲控制着电机转动；8、伺服电机的速度v单位是：指令脉冲数/秒，或者是：编码器反馈脉冲数/电子齿轮比·秒；9、速度曲线图所围的面积=指令脉冲数=编码器反馈脉冲数/电子齿轮比；10、伺服电机速度的上限可以这样计算，电机速度的上限（r/s）×周指令脉冲数=PLC计数脉冲额定频率；11、伺服电机速度的上限可以这样计算，电机速度的上限（r/s）=PLC计数脉冲额定频率×电子齿轮比/编码器解析度；12、伺服电机运行速度可以设定，必须小于上限速度，即电机速度（r/s）＜PLC计数脉冲额定频率/周指令脉冲数；13、伺服电机速度不设定，也可以默认为电子齿轮比、编码器解析度、PLC计数脉冲额定频率确定的上限速度；14、减速曲线下方三角形的面积=减速位置；15、t3 - t2 为减速时间；16、加、减速时间的设定和变频器一样；17、下面说说系统运行负载力矩的变化情况：1）伺服匀速运行期间，负载力矩=系统摩擦力矩；2）伺服加减速运行期间，负载力矩=系统摩擦力矩+惯量加速度力矩；3）伺服运行期间，加、减速期间负载大，匀速运行期间负载小；18、下面说说系统运行电机电流、力矩的变化情况：1）伺服匀速运行期间，电机运行力矩=负载力矩=系统摩擦力矩；2）伺服加减速运行期间，电机运行力矩=负载力矩=系统摩擦力矩+惯量加速度力矩；3）伺服运行期间：加、减速期间负载大，电机运行力矩大电流大；匀速运行期间负载小电机运行力矩小、电流小；19、下面说说伺服系统电机参数的选取方法：1）安全选取法：伺服匀速运行时的电流小于额定电流，力矩小于额定力矩;伺服加减速运行时的电流等于额定电流，力矩等于额定力矩；2）允许过载选取法：伺服匀速运行时的电流等于额定电流，力矩等于额定力矩;伺服加减速运行时的电流大于额定电流，力矩大于额定力矩；3）不安全严禁选取法：伺服匀速运行时的电流大于额定电流过载，力矩大于额定力矩过载;伺服加减速运行时的电流严重大于额定电流，力矩严重大于额定力矩，电机堵转过热烧毁；20、电机加减速期间系统加速度：1）电机加减速期间系统加速度=加减速曲线的斜率tgθ;2）电机加减速期间系统加速度=惯量加速力矩/惯量，与惯量加速力矩成正比，与系统惯量成反比；3）如图，蓝色曲线表示加速力矩小或者惯量大，加速度小的速度曲线；4）如图，蓝色曲线表示加速力矩过小或者惯量过大，加速度过小的速度曲线，但是最大速度还可以达到设定速度；5）如图，蓝色曲线表示加速力矩大或者惯量小，加速度大的速度曲线；21、说说伺服运动减速位置提前量的问题：1）运行速度Vt大，伺服运动减速位置提前量大，如图，Vt2大于Vt1，减速位置提前量三角形面积大小不一样；2）惯量大或者力矩小，加速度小，减速位置提前量三角形面积大，惯量小或者力矩大，加速度大，减速位置提前量三角形面积小；3）上边94楼95楼，说明伺服运动减速位置提前量与下列因数有关：①运行速度②系统惯量③加速转矩4）所以伺服运动减速位置提前量大小，不是一个确定的数，因伺服因运行参数不同而不同；5）结论和我前面辩论的结论一致！计算公式一致！21、下面说说一个配置高解析度编码器的伺服系统，电子齿轮比设置高、中、低时的速度曲线图对应的三年中运行模式：1）配置高解析度编码器的伺服系统，电子齿轮比等于1，或者小于1，电机运行速度上限低，电机只能低速运行，否则编码器反馈脉冲变形计数错误，伺服位置控制失败，如图蓝色曲线；2）配置高解析度编码器的伺服系统，爲了满足加工速度的需要，将电子齿轮比设置大一些，远大于1，电机运行速度上限大大提高，但是编码器分辨率下降不能得到充分利用，是一种浪费，如图黑色曲线；3）配置高解析度编码器的伺服系统，爲了满足加工高速度的需要，将电子齿轮比设置很大，电机运行速度上限很高，这时编码器分辨率下降为低解析度、低分辨率，浪费巨大，如图红色曲线；4）电子齿轮比小，电机低速运行，电机加减速加速度小，电机加减速电流小转矩小，如图蓝色曲线；5）电子齿轮比中，电机中速运行，电机加减速加速度中，电机加减速电流中转矩中，如图黑色曲线；6）电子齿轮比大，电机高速运行，电机加减速加速度大，电机加减速电流大转矩大，如图红色曲线；7）同一个系统，惯量不变，由于运行电子齿轮比设置高低不同，系统运行速度不同；加减速加速度不同，电机工作电流不同，运行功率不同；8）同一个系统，惯量不变，由于运行电子齿轮比设置高，系统运行速度高；加减速加速度高，电机工作电流高，运行功率大，此时并非惯量过载，如红色曲线；22、下面说说所谓“惯量过载”的问题：1）同一个系统，由于负载惯量增大，导致加减速加速度下降很多，运行加减速时间拖得长，几乎加速完成后没有匀速运动就开始减速运动，运行全过程时间拖的很长，如图中的蓝色曲线，可以简单说成惯量过载；2）同样的曲线，也可能是因电机额定转矩小额定功率小选型小，导致如图中的蓝色曲线的情况发生，那就叫电机选型小电机过载；3）这要看这种曲线发生的背景，才能说是惯量过载，还是电机选型小的问题！1、请参照《从控制原理看伺服控制中各物理量与数字量间的关系》/archive.aspx?id=351334伺服电机位置控制速度运行规划图表示这个时刻电机的运行速度；2、这个图不是运动控制轨迹图；3、这个伺服电机位置控制速度图说明位置控制过程，伺服电机由启动、加速、匀速、减速、停车几个运行速度部分，完成一个位置控制过程。

4、伺服电机的一个位置控制过程，有上电启动到停车，是一个连续转动的过程，不是脉冲步进进式前进的，编码器的反馈脉冲只是记录了运转过程电机的速度和角位移；：比较器运算得出的；停车指令，变频调速机构完成制动停车！7、所以大家不要认为，PLC发脉冲电机转，不发就不转，发得快就转得快，发的慢就转的慢，好像PLC发脉冲控制着电机转动；8、伺服电机的速度v单位是：指令脉冲数/秒，或者是：编码器反馈脉冲数/电子齿轮比·秒；9、速度曲线图所围的面积=指令脉冲数=编码器反馈脉冲数/电子齿轮比；10、伺服电机速度的上限可以这样计算，电机速度的上限（r/s）×周指令脉冲数=PLC计数脉冲额定频率；11、伺服电机速度的上限可以这样计算，电机速度的上限（r/s）=PLC计数脉冲额定频率×电子齿轮比/编码器解析度；12、伺服电机运行速度可以设定，必须小于上限速度，即电机速度（r/s）＜PLC计数脉冲额定频率/周指令脉冲数；13、伺服电机速度不设定，也可以默认为电子齿轮比、编码器解析度、PLC 计数脉冲额定频率确定的上限速度；14、减速曲线下方三角形的面积=减速位置；15、t3 - t2 为减速时间；17、下面说说系统运行负载力矩的变化情况：1）伺服匀速运行期间，负载力矩=系统摩擦力矩；2）伺服加减速运行期间，负载力矩=系统摩擦力矩+惯量加速度力矩；3）伺服运行期间，加、减速期间负载大，匀速运行期间负载小；18、下面说说系统运行电机电流、力矩的变化情况：1）伺服匀速运行期间，电机运行力矩=负载力矩=系统摩擦力矩；2）伺服加减速运行期间，电机运行力矩=负载力矩=系统摩擦力矩+惯量加速度力矩；3）伺服运行期间：加、减速期间负载大，电机运行力矩大电流大；匀速运行期间负载小电机运行力矩小、电流小；1）安全选取法：伺服匀速运行时的电流小于额定电流，力矩小于额定力矩;伺服加减速运行时的电流等于额定电流，力矩等于额定力矩；2）允许过载选取法：伺服匀速运行时的电流等于额定电流，力矩等于额定力矩;伺服加减速运行时的电流大于额定电流，力矩大于额定力矩；3）不安全严禁选取法：伺服匀速运行时的电流大于额定电流过载，力矩大于额定力矩过载;伺服加减速运行时的电流严重大于额定电流，力矩严重大于额定力矩，电机堵转过热烧毁；20、电机加减速期间系统加速度：1）电机加减速期间系统加速度=加减速曲线的斜率tgθ;2）电机加减速期间系统加速度=惯量加速力矩/惯量，与惯量加速力矩成正比，与系统惯量成反比；3）如图，蓝色曲线表示加速力矩小或者惯量大，加速度小的速度曲线；4）如图，蓝色曲线表示加速力矩过小或者惯量过大，加速度过小的速度曲线，但是最大速度还可以达到设定速度；5）如图，蓝色曲线表示加速力矩大或者惯量小，加速度大的速度曲线；21、说说伺服运动减速位置提前量的问题：1）运行速度Vt大，伺服运动减速位置提前量大，如图，Vt2大于Vt1，减速位置提前量三角形面积大小不一样；2）惯量大或者力矩小，加速度小，减速位置提前量三角形面积大，惯量小或者力矩大，加速度大，减速位置提前量三角形面积小；3）上边94楼95楼，说明伺服运动减速位置提前量与下列因数有关：①运行速度②系统惯量③加速转矩4）所以伺服运动减速位置提前量大小，不是一个确定的数，因伺服因运行参数不同而不同；5）结论和我前面辩论的结论一致！计算公式一致！21、下面说说一个配置高解析度编码器的伺服系统，电子齿轮比设置高、中、低时的速度曲线图对应的三年中运行模式：1）配置高解析度编码器的伺服系统，电子齿轮比等于1，或者小于1，电机运行速度上限低，电机只能低速运行，否则编码器反馈脉冲变形计数错误，伺服位置控制失败，如图蓝色曲线；2）配置高解析度编码器的伺服系统，爲了满足加工速度的需要，将电子齿轮比设置大一些，远大于1，电机运行速度上限大大提高，但是编码器分辨率下降不能得到充分利用，是一种浪费，如图黑色曲线；3）配置高解析度编码器的伺服系统，爲了满足加工高速度的需要，将电子齿轮比设置很大，电机运行速度上限很高，这时编码器分辨率下降为低解析度、低分辨率，浪费巨大，如图红色曲线；4）电子齿轮比小，电机低速运行，电机加减速加速度小，电机加减速电流小转矩小，如图蓝色曲线；5）电子齿轮比中，电机中速运行，电机加减速加速度中，电机加减速电流中转矩中，如图黑色曲线；6）电子齿轮比大，电机高速运行，电机加减速加速度大，电机加减速电流大转矩大，如图红色曲线；7）同一个系统，惯量不变，由于运行电子齿轮比设置高低不同，系统运行速度不同；加减速加速度不同，电机工作电流不同，运行功率不同；8）同一个系统，惯量不变，由于运行电子齿轮比设置高，系统运行速度高；加减速加速度高，电机工作电流高，运行功率大，此时并非惯量过载，如红色曲线；22、下面说说所谓“惯量过载”的问题：1）同一个系统，由于负载惯量增大，导致加减速加速度下降很多，运行加减速时间拖得长，几乎加速完成后没有匀速运动就开始减速运动，运行全过程时间拖的很长，如图中的蓝色曲线，可以简单说成惯量过载；2）同样的曲线，也可能是因电机额定转矩小额定功率小选型小，导致如图中的蓝色曲线的情况发生，那就叫电机选型小电机过载；3）这要看这种曲线发生的背景，才能说是惯量过载，还是电机选型小的问题！。