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parker派克TPD-M單軸伺服驅(qū)動器測試平臺及相關(guān)參數(shù)
2019-6-12 閱讀(1409)
parker派克TPD-M單軸伺服驅(qū)動器測試平臺
目前,，伺服驅(qū)動器的測試平臺主要有以下幾種：采用伺服驅(qū)動器—電動機互饋對拖的測試平臺,、采用可調(diào)模擬負(fù)載的測試平臺、采用有執(zhí)行電機而沒有負(fù)載的測試平臺,、采用執(zhí)行電機拖動固有負(fù)載的測試平臺和采用在線測試方法的測試平臺。
1采用伺服驅(qū)動器—電動機互饋對拖的測試平臺
這種測試系統(tǒng)由四部分組成，分別是三相PWM整流器,、被測伺服驅(qū)動器—電動機系統(tǒng)、負(fù)載伺服驅(qū)動器—電動機系統(tǒng)及上位機,，其中兩臺電動機通過聯(lián)軸器互相連接,。被測電動機工作于電動狀態(tài)，負(fù)載電動機工作于發(fā)電狀態(tài),。被測伺服驅(qū)動器—電動機系統(tǒng)工作于速度閉環(huán)狀態(tài),，用來控制整個測試平臺的轉(zhuǎn)速，負(fù)載伺服驅(qū)動器—電動機系統(tǒng)工作于轉(zhuǎn)矩閉環(huán)狀態(tài),，通過控制負(fù)載電動機的電流來改變負(fù)載電動機的轉(zhuǎn)矩大小,，模擬被測電機的負(fù)載變化，這樣互饋對拖測試平臺可以實現(xiàn)速度和轉(zhuǎn)矩的靈活調(diào)節(jié),，完成各種試驗功能測試,。上位機用于監(jiān)控整個系統(tǒng)的運行，根據(jù)試驗要求向兩臺伺服驅(qū)動器發(fā)出控制指令，同時接收它們的運行數(shù)據(jù),，并對數(shù)據(jù)進行保存,、分析與顯示。
對于這種測試系統(tǒng),，采用高性能的矢量控制方式對被測電動機和負(fù)載設(shè)備分別進行速度和轉(zhuǎn)矩控制,，即可模擬各種負(fù)載情況下伺服驅(qū)動器的動、靜態(tài)性能,，完成對伺服驅(qū)動器的全面而準(zhǔn)確的測試,。但由于使用了兩套伺服驅(qū)動器—電動機系統(tǒng)，所以這種測試系統(tǒng)體積龐大,，不能滿足便攜式的要求,，而且系統(tǒng)的測量和控制電路也比較復(fù)雜、成本也很高,。
2采用可調(diào)模擬負(fù)載的測試平臺
這種測試系統(tǒng)由三部分組成,，分別是被測伺服驅(qū)動器—電動機系統(tǒng)、可調(diào)模擬負(fù)載及上位機,?？烧{(diào)模擬負(fù)載如磁粉制動器、電力測功機等,，它和被測電動機同軸相連,。上位機和數(shù)據(jù)采集卡通過控制可調(diào)模擬負(fù)載來控制負(fù)載轉(zhuǎn)矩，同時采集伺服系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),，并對數(shù)據(jù)進行保存,、分析與顯示。對于這種測試系統(tǒng),，通過對可調(diào)模擬負(fù)載進行控制,，也可模擬各種負(fù)載情況下伺服驅(qū)動器的動、靜態(tài)性能,，完成對伺服驅(qū)動器的全面而準(zhǔn)確的測試,。但這種測試系統(tǒng)體積仍然比較大，不能滿足便攜式的要求,，而且系統(tǒng)的測量和控制電路也比較復(fù)雜,、成本也很高。
3采用有執(zhí)行電機而沒有負(fù)載的測試平臺
這種測試系統(tǒng)由兩部分組成,，分別是被測伺服驅(qū)動器—電動機系統(tǒng)和上位機,。上位機將速度指令信號發(fā)送給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器按照指令開始運行,。在運行過程中,，上位機和數(shù)據(jù)采集電路采集伺服系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),，并對數(shù)據(jù)進行保存、分析與顯示,。由于這種測試系統(tǒng)中電機不帶負(fù)載,，所以與前面兩種測試系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)體積相對減小,，而且系統(tǒng)的測量和控制電路也比較簡單,，但是這也使得該系統(tǒng)不能模擬伺服驅(qū)動器的實際運行情況。通常情況下,，此類測試系統(tǒng)僅用于被測系統(tǒng)在空載情況下的轉(zhuǎn)速和角位移的測試,，而不能對伺服驅(qū)動器進行全面而準(zhǔn)確的測試。
4采用執(zhí)行電機拖動固有負(fù)載的測試平臺
這種測試系統(tǒng)由三部分組成,，分別是被測伺服驅(qū)動器—電動機系統(tǒng)、系統(tǒng)固有負(fù)載及上位機,。上位機將速度指令信號發(fā)送給伺服驅(qū)動器,，伺服系統(tǒng)按照指令開始運行。在運行過程中,，上位機和數(shù)據(jù)采集電路采集伺服系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),，并對數(shù)據(jù)進行保存、分析與顯示,。
對于這種測試系統(tǒng),，負(fù)載采用被測系統(tǒng)的固有負(fù)載，因此測試過程貼近于伺服驅(qū)動器的實際工作情況,，測試結(jié)果比較準(zhǔn)確,。但由于有的被測系統(tǒng)的固有負(fù)載不方便從裝備上移走，因此測試過程只能在裝備上進行,，不是很方便,。
5采用在線測試方法的測試平臺
這種測試系統(tǒng)只有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理單元。數(shù)字采集系統(tǒng)將伺服驅(qū)動器在裝備中的實時運行狀態(tài)信號進行采集和調(diào)理,，然后送給數(shù)據(jù)處理單元供其進行處理和分析,，終由數(shù)據(jù)處理單元做出測試結(jié)論。由于采用在線測試方法,，因此這種測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單,，而且不用將伺服驅(qū)動器從裝備中分離出來，使測試更加便利,。此類測試系統(tǒng)*根據(jù)伺服驅(qū)動器在實際運行中進行測試,，因此測試結(jié)論更加貼近實際情況。但是由于許多伺服驅(qū)動器在制造和裝配方面的特點,，此類測試系統(tǒng)中的各種傳感器及信號測量元件的安裝位置很難選擇,。而且裝備中的其它部分如果出現(xiàn)故障，也會給伺服驅(qū)動器的工作狀態(tài)造成不良影響，終影響其測試結(jié)果,。
parker派克TPD-M單軸伺服驅(qū)動器相關(guān)參數(shù)
位置比例增益
1,、設(shè)定位置環(huán)調(diào)節(jié)器的比例增益；
2,、設(shè)置值越大,，增益越高，剛度越大,，相同頻率指令脈沖條件下,，位置滯后量越小。但數(shù)值太大可能會引起振蕩或超調(diào),；
3,、參數(shù)數(shù)值由具體的伺服系統(tǒng)型號和負(fù)載情況確定。
位置前饋增益
1,、設(shè)定位置環(huán)的前饋增益,；
2、設(shè)定值越大時,，表示在任何頻率的指令脈沖下,，位置滯后量越小,；
3,、位置環(huán)的前饋增益大，控制系統(tǒng)的高速響應(yīng)特性提高,，但會使系統(tǒng)的位置不穩(wěn)定,，容易產(chǎn)生振蕩；
4,、不需要很高的響應(yīng)特性時,，本參數(shù)通常設(shè)為0表示范圍：0~100%。
速度比例增益
1,、設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的比例增益,；
2、設(shè)置值越大,，增益越高,，剛度越大。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負(fù)載值情況確定,。一般情況下,，負(fù)載慣量越大，設(shè)定值越大,；
3,、在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下,，盡量設(shè)定較大的值。
速度積分時間常數(shù)
1,、設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的積分時間常數(shù),；
2、設(shè)置值越小,，積分速度越快,。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負(fù)載情況確定。一般情況下,，負(fù)載慣量越大,，設(shè)定值越大；
3,、在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下,，盡量設(shè)定較小的值。
速度反饋濾波因子
1,、設(shè)定速度反饋低通濾波器特性,；
2、數(shù)值越大,，截止頻率越低，電機產(chǎn)生的噪音越小,。如果負(fù)載慣量很大,，可以適當(dāng)減小設(shè)定值。數(shù)值太大,，造成響應(yīng)變慢,，可能會引起振蕩；
3,、數(shù)值越小,，截止頻率越高，速度反饋響應(yīng)越快,。如果需要較高的速度響應(yīng),，可以適當(dāng)減小設(shè)定值。
大輸出轉(zhuǎn)矩設(shè)置
1,、設(shè)置伺服電機的內(nèi)部轉(zhuǎn)矩限制值,；
2、設(shè)置值是額定轉(zhuǎn)矩的百分比,；
3,、任何時候，這個限制都有效定位完成范圍,；
4,、設(shè)定位置控制方式下定位完成脈沖范圍,；
5、本參數(shù)提供了位置控制方式下驅(qū)動器判斷是否完成定位的依據(jù),，當(dāng)位置偏差計數(shù)器內(nèi)的剩余脈沖數(shù)小于或等于本參數(shù)設(shè)定值時,，驅(qū)動器認(rèn)為定位已完成，到位開關(guān)信號為 ON,，否則為OFF,；
6、在位置控制方式時,，輸出位置定位完成信號,，加減速時間常數(shù)；
7,、設(shè)置值是表示電機從0~2000r/min的加速時間或從2000~0r/min的減速時間,；
8、加減速特性是線性的到達(dá)速度范圍,；
9,、設(shè)置到達(dá)速度；
10,、在非位置控制方式下,，如果電機速度超過本設(shè)定值，則速度到達(dá)開關(guān)信號為ON,，否則為OFF,；
11、在位置控制方式下,，不用此參數(shù),；
12、與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān),。
