Rozsądna wartość stosunku bezwładności obciążenia serwomotoru
Moment bezwładności jest miarą bezwładności (charakterystyka, że obracający się obiekt zachowuje swój jednolity ruch kołowy lub spoczynkowy), gdy sztywne ciało obraca się wokół osi i jest reprezentowane przez literę I lub J. Rola momentu bezwładności w dynamice obrotowej jest równa masie w dynamice liniowej, którą można wizualnie rozumieć jako bezwładność obiektu dla ruchu obrotowego. Moment bezwładności nie ma znaczącego wpływu na dokładność, stabilność i odpowiedź dynamiczną układu serwo. W aplikacji układu serwomechanicznego stosunek bezwładności obciążenia przekształconej na wał silnika na bezwładność silnika nie może być zbyt duży, a wartość musi być rozsądna. W przeciwnym razie system generalnie wystąpią oscylacje, a nawet utrata kontroli. Ale dlaczego potrzebny jest właściwy stosunek bezwładności, a ten zalecany stosunek bezwładności jest w praktyce uzasadniony? Są to problemy, które inżynierowie często uważają za zagubione.
1. Analiza przydatności wskaźnika bezwładności obciążenia serwomotoru
1.1 Dopasowanie bezwładności - optymalne przeniesienie mocy i maksymalne przyspieszenie
Wszystkie systemy mechaniczne mają stopień sprężystości (tj. Sztywność jest nieskończenie nieskończona), podczas gdy niektóre systemy mechaniczne mają luz. Gdy jeden z tych dwóch typów osiągnie określony poziom, wydajność reakcji systemu będzie bardzo niska. Dlatego problem, który może powodować tak zwana niedopasowanie bezwładności, jest w rzeczywistości spowodowany niewystarczającą sztywnością mechaniczną i może występować problem niestabilności ruchu, który może wystąpić z powodu dużej elastyczności lub luzu. W systemie serwo, ilość ruchu, który musimy kontrolować, to pozycja lub prędkość końca ładunku, ale w rzeczywistości zamiast wartości docelowej kontroli obciążenia wykorzystywany jest sygnał położenia lub prędkości wykryty przez urządzenie sprzężenia zwrotnego zamontowane na silniku. , a ze względu na ograniczoną sztywność, to w określonych warunkach, zwłaszcza gdy stosunek bezwładności jest zbyt duży, prawdopodobieństwo niestabilności wystąpi z dużym prawdopodobieństwem.
Aby poprawić szybką reakcję układu, konieczne jest najpierw zwiększenie częstotliwości rezonansowej mechanicznych elementów przekładni, tj. Zwiększenie sztywności mechanicznych elementów przekładni i zmniejszenie bezwładności mechanicznych elementów przekładni. Po drugie, przez zwiększenie napięcia tłumiącego i obniżenie piku rezonansowego możliwe jest również stworzenie warunków dla poprawy szybkiej odpowiedzi. W wielu zastosowaniach urządzeń często mechaniczne elementy przekładni są niewystarczająco sztywne i nadmiernie obojętne. Dlatego też bezwładność ruchomych części powinna zostać zredukowana w jak największym stopniu, przy jednoczesnym zachowaniu wytrzymałości i sztywności elementów.
W przypadku konkretnego silnika, jeżeli stosowany jest mechanizm redukcji prędkości, bezwładność obciążenia zmniejszona do wału silnika odpowiada bezwładności silnika (bezwładność obciążenia jest równa bezwładności silnika, tj. Stosunek bezwładności wynosi 1), ignorując zwiększona bezwładność reduktora i W przypadku utraty wydajności, system może osiągnąć najlepszą transmisję mocy i uzyskać maksymalne przyspieszenie obciążenia, co jest znaczeniem dopasowania bezwładności. Podobna interpretacja jest również dostępna w [5].
Jednak w Chinach zwyczajowo zastępuje się pojęcie "odpowiedniego współczynnika bezwładności" z pojęciem "dopasowywania bezwładności". W badaniu stosunku bezwładności obcej pojęcie "dopasowywania bezwładności" zasadniczo nie jest wymieniane, ale wspomniano o koncepcji "Niezgodności bezwładności". Na przykład w literaturze [2], [3], [4], w oparciu o fakt, że większość aplikacji serwonapędów to "niedopasowanie bezwładności", badano, jak osiągnąć szybką reakcję układu serwomechanizmu bez problemu niestabilności.
