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交流伺服系統的基本問題
一般自動(dong)化設備(bei)都(dou)是用的交(jiao)流(liu)伺服電機，交流伺服系統 包括(kuo)：伺服(fu)驅動器(qi)、伺服(fu)電機和一個反饋傳感(gan)器(qi)。
伺(si)服驅(qu)動器(qi)(qi)(qi)、伺(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)和(he)(he)傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)這些部件都在(zai)一(yi)個(ge)控制閉(bi)環系統(tong)(tong)中運行(xing)：驅(qu)動器(qi)(qi)(qi)從外部接收參數信(xin)息，然(ran)后將一(yi)定電(dian)(dian)流輸送給電(dian)(dian)機(ji)(ji)，通(tong)(tong)過電(dian)(dian)機(ji)(ji)轉(zhuan)換成扭(niu)矩帶動負載，負載根(gen)據它自(zi)己的(de)(de)(de)(de)特性進(jin)行(xing)動作或(huo)加(jia)減速，傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)測量負載的(de)(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)，使驅(qu)動裝(zhuang)置(zhi)對設(she)(she)(she)定信(xin)息值(zhi)(zhi)和(he)(he)實際(ji)位(wei)置(zhi)值(zhi)(zhi)進(jin)行(xing)比較，然(ran)后通(tong)(tong)過改變(bian)(bian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)電(dian)(dian)流使實際(ji)位(wei)置(zhi)值(zhi)(zhi)和(he)(he)設(she)(she)(she)定信(xin)息值(zhi)(zhi)保持一(yi)致(zhi)，當負載突然(ran)變(bian)(bian)化(hua)(hua)引起速度(du)變(bian)(bian)化(hua)(hua)時，偏碼器(qi)(qi)(qi)獲(huo)知這種速度(du)變(bian)(bian)化(hua)(hua)后會馬(ma)上反應給伺(si)服驅(qu)動器(qi)(qi)(qi)，驅(qu)動器(qi)(qi)(qi)又通(tong)(tong)過改變(bian)(bian)提供給伺(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)流值(zhi)(zhi)來滿足負載的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)，并重新(xin)返回到(dao)設(she)(she)(she)定的(de)(de)(de)(de)速度(du)。交(jiao)流伺(si)服系統(tong)(tong)是一(yi)個(ge)響應非常高的(de)(de)(de)(de)全(quan)閉(bi)環系統(tong)(tong)，負載波(bo)動和(he)(he)速度(du)較正之間的(de)(de)(de)(de)時間滯后響應是非常快的(de)(de)(de)(de)，此時，真(zhen)正限制了系統(tong)(tong)響應效(xiao)果的(de)(de)(de)(de)是機(ji)(ji)械連(lian)接裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)傳遞時間。
舉個例(li)子：有(you)一臺機械(xie)，是用伺服電機通過V形帶傳動(dong)一個恒(heng)定速(su)度、大慣性的負載。整個系統需要獲得恒(heng)定的速(su)度和較快的響(xiang)應特性，分析其動(dong)作過程。
當驅(qu)動(dong)器將電(dian)流送到(dao)電(dian)機(ji)時(shi)(shi)，電(dian)機(ji)立即產生扭矩(ju);一開始，由(you)于(yu)V形帶會(hui)有彈性(xing)，負(fu)(fu)載不(bu)會(hui)加速到(dao)像(xiang)電(dian)機(ji)那樣快;交流伺服電(dian)機(ji)會(hui)比負(fu)(fu)載提前到(dao)達設(she)定的速度，此時(shi)(shi)裝(zhuang)在電(dian)機(ji)上的偏碼器會(hui)削弱電(dian)流，繼而削弱扭矩(ju);隨著V型(xing)帶張力的不(bu)斷增(zeng)加會(hui)使(shi)電(dian)機(ji)速度變慢，此時(shi)(shi)驅(qu)動(dong)器又會(hui)去增(zeng)加電(dian)流，周而復始。
在此例中，交流伺服系統是振蕩的，電機扭矩是波動的，負載速度也隨之波動。其結果當然會是噪音、磨損、不穩定了。不過，這都不是由伺服電機引起的，這種噪聲和不穩定性，是來源于機械傳動裝置，是由于 反應(ying)(ying)速度(高)與機(ji)械傳遞或者反應(ying)(ying)時間(jian)(較長)不相匹配而引(yin)起的(de)，即(ji)伺服電機(ji)響應(ying)(ying)快于系統(tong)調(diao)整新的(de)扭矩所需(xu)的(de)時間(jian)。
找到了(le)問題根源所在，再來解決(jue)當然(ran)就(jiu)容易多了(le)，針對以上例子，您(nin)可以：
(1)增(zeng)加(jia)機械剛性(xing)和降(jiang)低系統的(de)慣(guan)性(xing)，減(jian)少機械傳(chuan)動部位(wei)的(de)響應(ying)時間，如把(ba)V形帶更換成(cheng)直(zhi)接(jie)絲桿傳(chuan)動或用齒輪(lun)箱代(dai)替V型(xing)帶;
(2)降(jiang)低伺服(fu)系(xi)統(tong)的(de)響應速度(du)，減少伺服(fu)系(xi)統(tong)的(de)控制(zhi)帶寬，如降(jiang)低伺服(fu)系(xi)統(tong)的(de)增益(yi)參數(shu)值。
當(dang)然，以上只是(shi)噪(zao)聲、不穩(wen)定的(de)原因(yin)之一，針對不同(tong)的(de)原因(yin)，會有不同(tong)的(de)解決(jue)辦法，如由(you)機械共振引(yin)起的(de)噪(zao)聲，在(zai)伺服(fu)方面可采取(qu)共振抑制(zhi)，低(di)通濾(lv)波等(deng)方法，總之，噪(zao)聲和不穩(wen)定的(de)原因(yin)，基本上都不會是(shi)由(you)于交流伺服(fu)電(dian)機本身所造(zao)成。
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