DD馬達事宜，求助

huangyu123

DD馬達事宜求助：
$ {% e" ?0 {* h5 O# T/ g          目前做一款圓柱坐標系機械手（DD馬達在最下方）遇到DD馬達問題；問題如下：DD馬達整定時間太長（700ms-2500ms），速度跟隨和位置跟隨不理想，電流波動太大，調節PID參數對以上現象沒有太大改觀（PS：若增加增益則DD馬達發出異響，如減少增益剛性太差），始終無法調到理想狀態。現把以下設計參數提供給各位，麻煩各位大神指點一下。
            負載情況：A：空載時，負載質量450kg， 最大負載50kg。
# I( ?* [2 ]- g  |7 R                              B：空載時，負載慣量70kg*m2
           雅科貝思DD馬達參數：型號ADR360-P-70
8 c+ x+ g/ m) }7 M3 T' L) v  U  i                               A:持續力矩：171N*m
                               B：峰值力矩：513N*m
. d7 N* K' c- G# b# y- G# l. B                               C：額定電流：10A
                               D：峰值電流：30A
                               E：動子慣量：0.12kg*m2
9 U6 c9 h' u! Z  H# j                               未盡事宜可以參看雅科貝思參數
          旋轉要求如下： A.n=15rpm，6s轉一圈。
% }* S) R. T' p; x2 n7 V* E# W6 [; ^                                    B.精度要求一弧分
2 Z+ U; K7 W( Z  PS：在查閱科爾摩根與雅科貝思以及橫河相關資料中，都明確的說明DD馬達不需要慣量匹配，因為動子和負載連接在一起的，負載與動子是公共慣量，另電機慣量匹配主要解決的問題是在傳動中存在背隙，在反轉的情況下，可能出現負載與電機瞬間解耦的問題，造成控制不穩定，因此不需要慣量匹配！當然我對慣量匹配的理解并沒有那么深，但是總感覺還是有小馬拉大車的問題，麻煩各位大神看看問題！

螺旋線

那樓主選這個電機的依據是什么？
8 k6 z7 D( ^) T: Z- D7 E
( m) T- ~* ~- o+ k( S0 e3 r* |

huangyu123

螺旋線 發表于 2016-3-7 16:42
那樓主選這個電機的依據是什么？

4 Q# e; _; v/ n4 D; z) ~1 ?$ ]0 G第一：設備需要1弧分的精度；
第二：電機的力矩需要匹配，使用扭矩的80%；
第三：考慮過外國的轉臺（PS：價格太貴，十多萬，交期太長，不利于量產）
第四：其實轉臺需要承受2500N*m的傾覆力矩，很少轉臺能夠滿足；
第五：考慮過諧波或者RV減速機，（PS:在設備設計上面整機的尺寸會過高！）
綜合以上因素：考慮最后使用DD馬達！以前沒有這樣使用過DD馬達，DD馬達一般都只是使用在貼合頭上，做旋轉軸使用，力矩較小的情況！
2 L% C+ [# }8 {2 F9 K/ @5 c5 P, l5 I
補充內容 (2016-3-8 11:47):
5 P7 @  h  w' s% \1 I慣量只有在機械手縮回到最里面的位置時才會旋轉，其余位置不會旋轉，因為這樣慣量的變化會呈現幾何數的增長！本機械手的慣量變化，只存在空載與負載50kg時的慣量變化。

補充內容 (2016-3-8 11:50):
現在關鍵的問題是，機械手在空載情況下都存在過沖與整定時間過長的問題！對了，還要補充一點DD馬達我們只買了動子與定子，自己設計組裝的！會不會在這里出現裝配等其他問題呢？

喂我袋鹽

huangyu123 發表于 2016-3-7 17:37
* l  q( D+ e% e: v' E$ H5 L& t第一：設備需要1弧分的精度；
第二：電機的力矩需要匹配，使用扭矩的80%；
第三：考慮過外國的轉臺（PS ...

( w2 l1 J+ c3 A$ E$ ]: D答復挺詳細！
4 \! `% x% Z; g! f& V* I

小熊嘆

我不懂，但宿舍的電氣工程玩過這玩意，他說慣量匹配是對的，他說估計是電機選小了

long_wzq

為什么不需要轉動慣量匹配，求教？

long_wzq

long_wzq 發表于 2016-3-8 10:29
2 s5 m4 R1 c0 Y+ s# X為什么不需要轉動慣量匹配，求教？

, h8 u. k: @5 r7 n! A謝謝螺旋大俠指教！F=M*a 是不變的，慣量即M

huangyu123

huangyu123 發表于 2016-3-7 17:37
5 H" M, O. s4 ~第一：設備需要1弧分的精度；
第二：電機的力矩需要匹配，使用扭矩的80%；
第三：考慮過外國的轉臺（PS ...

關于DD馬達計算：
* O/ F. x5 [* Q8 h. c# L' k  速度-時間圖像為梯形圖像：加速度時間為t1=1s，勻速時間為t2=4s，減速度時間為t3=1s。
7 D- P5 b( ]8 M' @/ c2 k2 S加速時扭矩：T=J*w，w=2*3.14*n/（60*t1）；
                    故T=70*（2*3.14*15）/(60*1)=110N*m
) y# w$ W# z: u& H7 T0 n8 y因為此時沒有算摩擦系數，再次基礎上乘以系數1.2 故T=110*1.2=131N*m
3 g7 N! g( }* l+ S
沒有嚴格的按照峰值扭矩與額定扭矩計算。但是這個數據在對DD馬達額定扭矩中占的比例是77%!  如果能夠比較準確的計算出摩擦的話，力矩應該通過算術平方根以后，應該會更小一點！

huangyu123

long_wzq 發表于 2016-3-8 10:29
為什么不需要轉動慣量匹配，求教？

! s& w* I; R( i% j7 n- d3 n- j5 w我一直都對這個問題保持疑問狀態，因為不是很懂！以前計算伺服的時候一般都會做到5-10倍的負載慣量比！如果真的按照科爾摩根和雅科貝思的說法的話，那我不是可以使用一個很小的DD馬達，只要能克服摩擦，通過無限的延長時間來拖動一個很大的負載，我覺得這好像是有問題的！因為這樣不是會造成系統的控制不穩定么？對控制不太懂，只是這樣想過這個問題！

臺灣上銀

樓主在哪個地方？我可以讓我們技術去和你一起探討一下。我們做臺灣上銀的DD馬達