huangyu123 发表于 2016-3-7 15:56:00

DD马达事宜,求助

DD马达事宜求助:
          目前做一款圆柱坐标系机械手(DD马达在最下方)遇到DD马达问题;问题如下:DD马达整定时间太长(700ms-2500ms),速度跟随和位置跟随不理想,电流波动太大,调节PID参数对以上现象没有太大改观(PS:若增加增益则DD马达发出异响,如减少增益刚性太差),始终无法调到理想状态。现把以下设计参数提供给各位,麻烦各位大神指点一下。
            负载情况:A:空载时,负载质量450kg, 最大负载50kg。
                              B:空载时,负载惯量70kg*m2
         雅科贝思DD马达参数:型号ADR360-P-70
                               A:持续力矩:171N*m
                               B:峰值力矩:513N*m
                               C:额定电流:10A
                               D:峰值电流:30A
                               E:动子惯量:0.12kg*m2
                               未尽事宜可以参看雅科贝思参数
          旋转要求如下: A.n=15rpm,6s转一圈。
                                    B.精度要求一弧分
PS:在查阅科尔摩根与雅科贝思以及横河相关资料中,都明确的说明DD马达不需要惯量匹配,因为动子和负载连接在一起的,负载与动子是公共惯量,另电机惯量匹配主要解决的问题是在传动中存在背隙,在反转的情况下,可能出现负载与电机瞬间解耦的问题,造成控制不稳定,因此不需要惯量匹配!当然我对惯量匹配的理解并没有那么深,但是总感觉还是有小马拉大车的问题,麻烦各位大神看看问题!

螺旋线 发表于 2016-3-7 16:42:11

那楼主选这个电机的依据是什么?

huangyu123 发表于 2016-3-7 17:37:57

螺旋线 发表于 2016-3-7 16:42 static/image/common/back.gif
那楼主选这个电机的依据是什么?

第一:设备需要1弧分的精度;
第二:电机的力矩需要匹配,使用扭矩的80%;
第三:考虑过外国的转台(PS:价格太贵,十多万,交期太长,不利于量产)
第四:其实转台需要承受2500N*m的倾覆力矩,很少转台能够满足;
第五:考虑过谐波或者RV减速机,(PS:在设备设计上面整机的尺寸会过高!)
综合以上因素:考虑最后使用DD马达!以前没有这样使用过DD马达,DD马达一般都只是使用在贴合头上,做旋转轴使用,力矩较小的情况!

补充内容 (2016-3-8 11:47):
惯量只有在机械手缩回到最里面的位置时才会旋转,其余位置不会旋转,因为这样惯量的变化会呈现几何数的增长!本机械手的惯量变化,只存在空载与负载50kg时的惯量变化。

补充内容 (2016-3-8 11:50):
现在关键的问题是,机械手在空载情况下都存在过冲与整定时间过长的问题!对了,还要补充一点DD马达我们只买了动子与定子,自己设计组装的!会不会在这里出现装配等其他问题呢?

喂我袋盐 发表于 2016-3-7 20:42:30

huangyu123 发表于 2016-3-7 17:37 static/image/common/back.gif
第一:设备需要1弧分的精度;
第二:电机的力矩需要匹配,使用扭矩的80%;
第三:考虑过外国的转台(PS ...

答复挺详细!

小熊叹 发表于 2016-3-7 23:26:52

我不懂,但宿舍的电气工程玩过这玩意,他说惯量匹配是对的,他说估计是电机选小了

long_wzq 发表于 2016-3-8 10:29:14

为什么不需要转动惯量匹配,求教?

long_wzq 发表于 2016-3-8 11:15:02

本帖最后由 long_wzq 于 2016-3-8 11:16 编辑

long_wzq 发表于 2016-3-8 10:29 static/image/common/back.gif
为什么不需要转动惯量匹配,求教?
谢谢螺旋大侠指教!F=M*a 是不变的,惯量即M

huangyu123 发表于 2016-3-8 11:43:32

huangyu123 发表于 2016-3-7 17:37 static/image/common/back.gif
第一:设备需要1弧分的精度;
第二:电机的力矩需要匹配,使用扭矩的80%;
第三:考虑过外国的转台(PS ...

关于DD马达计算:
速度-时间图像为梯形图像:加速度时间为t1=1s,匀速时间为t2=4s,减速度时间为t3=1s。
加速时扭矩:T=J*w,w=2*3.14*n/(60*t1);
                  故T=70*(2*3.14*15)/(60*1)=110N*m
因为此时没有算摩擦系数,再次基础上乘以系数1.2 故T=110*1.2=131N*m

没有严格的按照峰值扭矩与额定扭矩计算。但是这个数据在对DD马达额定扭矩中占的比例是77%!如果能够比较准确的计算出摩擦的话,力矩应该通过算术平方根以后,应该会更小一点!

huangyu123 发表于 2016-3-8 11:53:52

long_wzq 发表于 2016-3-8 10:29 static/image/common/back.gif
为什么不需要转动惯量匹配,求教?

我一直都对这个问题保持疑问状态,因为不是很懂!以前计算伺服的时候一般都会做到5-10倍的负载惯量比!如果真的按照科尔摩根和雅科贝思的说法的话,那我不是可以使用一个很小的DD马达,只要能克服摩擦,通过无限的延长时间来拖动一个很大的负载,我觉得这好像是有问题的!因为这样不是会造成系统的控制不稳定么?对控制不太懂,只是这样想过这个问题!

台湾上银 发表于 2016-3-8 13:17:02

楼主在哪个地方?我可以让我们技术去和你一起探讨一下。我们做台湾上银的DD马达
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