我司伺服和安川伺服速度環(huán)實驗結(jié)果對比

1、我司伺服和安川伺服速度環(huán)性能實驗結(jié)果對比一、實驗相關(guān)信息：1. 實驗名稱：我司伺服和安川伺服速度環(huán)對比實驗2. 實驗日期：3. 實驗人員：4. 實驗地點： 5. 實驗儀器：直流穩(wěn)壓電源1個，H2U-3232MT，安川sigma5伺服系統(tǒng)75w一套，我司伺服系統(tǒng)2套，仿真器1個，電機對拖連軸平臺，PC電腦，登奇1kw電機。6、 實驗?zāi)康幕蛘弑尘埃簻y試出我司伺服系統(tǒng)和安川伺服系統(tǒng)在速度控制模式下的性能指標(biāo)，對比實驗數(shù)據(jù)，尋找我司伺服與安川伺服系統(tǒng)之間的差別。二、實驗數(shù)據(jù)：主要實驗數(shù)據(jù)見下表：表1 安川自調(diào)整模式下PI調(diào)節(jié)的速度環(huán)性能指標(biāo) 指 標(biāo)不同指令速度的實驗（rpm）速度上升時間（單位ts =

2、 1ms）超調(diào)量 (%)速度波動(%)穩(wěn)態(tài)誤差(%)20002412.40.060.0510001226.30.130.03500720.30.560.01100515.01.70.0550514.32.50.1010414.919.70.205316.623.50.803225.036.10.252241.536.60.2019084640.50表2 安川自調(diào)整模式下P-PI調(diào)節(jié)以轉(zhuǎn)矩指令切換速度環(huán)性能指標(biāo)（切換轉(zhuǎn)矩指令默認(rèn)值為200%） 指 標(biāo)不同指令速度的實驗（rpm）速度上升時間(單位ts= 1ms)超調(diào)量 (%)速度波動(%)穩(wěn)態(tài)誤差(%)20004207.580.081000401

3、.250.270.20500374.520.760.401003714.82.10.3050376.15.10.3020267.7 7.670.3010200 14.2 0.245200 29.60.5032026220.202190 29.60.801150371.20表3 安川手動調(diào)整模式下P-PI調(diào)節(jié)以轉(zhuǎn)矩指令為切換速度環(huán)性能指標(biāo)kvp =160.0，kvt = 20.00，切換轉(zhuǎn)矩指令默認(rèn)值為200（%）， 指 標(biāo)不同指令速度的實驗（rpm）速度上升時間(單位ts= 1ms)超調(diào)量 (%)速度波動(%)穩(wěn)態(tài)誤差(%)2000210.830.090.30100011 1.870.290.

4、2050064.080.530.05100 514.81.680.650511.12.961.2020410.910.030.0310 40.4021.04.805 4023.44.803 4025.70.22 30025.61.51 20625.82.4表4 我司伺服手動整模式下PI調(diào)節(jié)速度環(huán)性能指標(biāo)kvp =110.0，kvt = 10.00，切換轉(zhuǎn)矩指令默認(rèn)值為200（%）， 指 標(biāo)不同指令速度的實驗（rpm）速度上升時間(單位ts = 1ms)超調(diào)量 (%)速度波動(%)穩(wěn)態(tài)誤差(%)20003422.70.600.0510001610.90.790.12500154.821.930.

5、091001606.060.055017010.071.52080018.91.21080014.7195100444.0213162045322電機不動1電機不動表5 我司以內(nèi)部力矩為切換的P-PI控制速度性能指標(biāo)如下：指 標(biāo)不同指令速度實驗（rpm）速度上升時間（單位ts = 1ms）超調(diào)量 (%)速度波動(%)穩(wěn)態(tài)誤差(%)20002400.410.85100022 0 0.67 0.50500 220 0.89 0.4010021 0 1.990.0450 208.683.540.1020208.157.151.801020011.11.0052509.38 8.0034114.7 1

6、3.9 2.39250 3.00 50.2 17.51 52 662 52.2 表6、我司以速度差為切換調(diào)節(jié)的P-PI速度環(huán)性能指標(biāo)（kvp =110.0，kvt = 3.00） 指 標(biāo)不同指令速度實驗（rpm）速度上升時間（單位ts = 1ms）超調(diào)量 (%)速度波動(%)穩(wěn)態(tài)誤差(%)2000250.180.540.121000161.400.590.05500183.780.930.2010012 8.97 3.770.85501210.564.170.6520113.153.321.2010215.20 14.51.205402.4015.24.80385 0.1314.4 3.302

7、80 028.2101 259167三、實驗結(jié)論： 1、安川伺服自調(diào)整模式下速度響應(yīng)明顯要慢于手動調(diào)諧模式，無論是普通PI控制還是積分分離P-PI控制。2、較之普通PI控制，積分分離PI控制速度響應(yīng)具有很快的響應(yīng)性，而且?guī)缀鯖]有超調(diào)，顯而易見該調(diào)節(jié)方法有很好的優(yōu)點，缺點是對于個別速度響應(yīng)需要設(shè)置合適的轉(zhuǎn)矩切換值。這對于我司伺服和安川伺服都是一樣的。安川自動調(diào)整模式下普通PI控制速度響應(yīng)超調(diào)都超過10%，這表明PI控制有很大的局限性。正因如此，安川伺服出廠默認(rèn)的控制方式為以內(nèi)部力矩為切換條件的積分分離型P-PI控制。3、低速時，即10rpm以下，安川伺服在自調(diào)整模式下，只有在3rpm時超調(diào)為26

8、%，其他速度超調(diào)都非常小，滿足10%的要求，電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)態(tài)值較均勻，不會有太大的異常值出現(xiàn)。而我司伺服在低速時各項指標(biāo)都要差于安川伺服，甚至有時在1rpm時，電機不能轉(zhuǎn)動動態(tài)上升過程振蕩劇烈，超調(diào)量、速度波動都會很大，如數(shù)據(jù)表中出現(xiàn)了662%的超調(diào)量和167%的速度波動。4、實驗表明在速度從2000rpm到10rpm之內(nèi)，安川和我司伺服各項性能基本差不多，低速時我司伺服明顯要差。5、我司伺服穩(wěn)態(tài)時異常波動值要高于安川伺服，沒有像安川伺服速度波動要均勻，可能是速度穩(wěn)態(tài)濾波效果不理想或者是沒有濾波。四、實驗問題： 1、測試系統(tǒng)采用我司伺服速度響應(yīng)表現(xiàn)出有干擾出現(xiàn)。屬我司伺服測速硬件中干擾所產(chǎn)生的，在不將UVW中的地線接入地時干擾將非常嚴(yán)重。2、參數(shù)對比發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)PI參數(shù)可以使低速速度響應(yīng)變得好些，但是具體改善效果有多大要看調(diào)節(jié)結(jié)果了。3、該調(diào)節(jié)器模式下，速度響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值基本在4rpm波動之內(nèi)，但是個別在16rpm之內(nèi)波動，其原因可能有實驗臺連接軸連接不夠好，存在彈性擠壓情況，對速度響應(yīng)造成干擾，另外一個可能是我司對速度反饋沒有作很好的濾波處理。五、實驗過程記錄：（見下附件） 圖表1