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标题: 关于电机加减速设置的理解问题 [打印本页]

作者: 似水流年ilovepc 时间: 2019-9-22 22:53
标题: 关于电机加减速设置的理解问题
本帖最后由似水流年ilovepc 于 2019-9-22 23:33 编辑

社友兄弟们，大家好！
   本人机械兽一枚，最近做项目的过程中遇到了一个之前一直没怎么关注的有关电机的小问题,我自己没整明白，所以在这抛出来，希望有了解的兄台给讲解一下。先谢谢了！
   做自动化的，免不了要使用步进电机和伺服电机的，在频繁启停的场景中(不管直线运动还是旋转运动)，为了获得适宜的机械表现，程序上必需得给电机设定加减速时间这个参数，加减速还有曲线的，通常知道的是梯形加减速曲线、S形加减速曲线。
   我目前遇到的问题是电机是梯形加减速曲线场景下的。具体是这样的：我采用86步进电机（4N.M）通过20倍减速机驱动一个转盘，我需要通过0.7秒左右的时间使转盘旋转90度，保持停止1秒然后再转90度，以此循环,电机设定的速度是600转/分钟，理论上不算加减速过程的话转盘转90度只需0.5S。电控一开始给电机设的加速时间是150MS,减速时间200MS(这个设定理论上在一个旋转节拍内电机从0~600转/分钟要150MS,然后从600~0转/分钟需要200MS,其余时间是保持600转/分钟的速度状态),因为减速机有齿轮背隙，所带动的转盘也有一定的惯量的，因此在频繁启停的过程中存在减速机齿轮的冲击响声。为了解决这个问题，我尝试不断修改加减速时间进行调整，最终确实调到了比较理想的效果，但是我加速时间设到了800MS 减速时间设置到了900MS,即加减速时间总共是1.7S,而实际上转盘启停一次转90度测算下来也只用了0.7S。
   那么问题来了：加减速时间和电机的速度以及电机启动1次所转动的角度（或者说脉冲数）到底是什么关系？如果加减速时间就是纯时间参数，那么我这个场景应该是在电机还在速度爬升阶段就要骤停了（因为我加速时间是0.8S,而我工况是0.7S就完成了），可实际上我明显感觉到电机在0.7S的工作周期里是有加速和减速过程的(转盘在启动和停止时都没有了明显的齿轮冲击声音，动作比较柔和顺畅了,这说明它启动和停止都是有相对平缓的调速过程的,否则在启动或停止时必然有一个环节会有冲击声)。有人说这个设置是电机速度还没爬上去就又下来了，乍一听好像有道理，但仔细想想也说不通啊，如果是这样的话，在我设置的加速时间都大于工况时间的情况下，那么电机哪里知道它速度爬到哪里开始下降呢（我认为除非这个加减速时间并不是绝对时间参数，而是和总脉冲数的一个比例关系参数）？我现在无法判断是电控这边加减速时间这个参数转换的不对（比如我在触屏上设置的是800MS但转换到PLC或电机驱动器上并不是800MS）,还是我理解的电机加减速原理不对。我不明白的是：为什么我设定加速时间是0.8S,减速时间是0.9S, 而我实际工况旋转一次只用0.7S, 0.7S都小于我设的加速时间（0.8S），那么为什么在0.7S的工况时间内它还能有加速以及减速过程？还望对此有研究的大神指点迷津。感谢！

作者: 晓昀 时间: 2019-9-22 23:07
电机加减速过程的时间（电机脉冲）与速度联系的纽带是角加速度。

作者: 似水流年ilovepc 时间: 2019-9-22 23:24

晓昀发表于 2019-9-22 23:07
电机加减速过程的时间（电机脉冲）与速度联系的纽带是角加速度。

感谢回复！我不明白的是：为什么我设定加速时间是0.8S,减速时间是0.9S, 而我实际工况旋转一次只用0.7S, 0.7S都小于我设的加速时间，那么为什么在0.7S内它还能有加速以及减速过程？

作者: 晓昀 时间: 2019-9-23 09:02

似水流年ilovepc 发表于 2019-9-22 23:24
感谢回复！我不明白的是：为什么我设定加速时间是0.8S,减速时间是0.9S, 而我实际工况旋转一次只用0.7S, 0 ...

把你设定的加减速时间拖长一点，别离0.7s太近，看看系系统实际的运行的加减速时间是多少？再找问题原因

作者: 似水流年ilovepc 时间: 2019-9-23 13:07

晓昀发表于 2019-9-23 09:02
把你设定的加减速时间拖长一点，别离0.7s太近，看看系系统实际的运行的加减速时间是多少？再找问题原因

今天有用电机厂家自带监控软件对电机速度进行实时采样，发现它的速度曲线在一个工况周期内是一个完整的梯形的，我设置加减速的数值调整确实能影响它的梯形两端竖线的斜度，甚至我设到加减速速都是5S的时候，它的速度曲线成了一个尖角，也就是真没爬到预设的速度就开始往下掉了。但我发现我设置的值和它实际的影响幅度差好多倍（差不多7倍）我设加加速时间为1500MS时，监控软件上它的爬坡时长是210MS左右。而运转一个周期用手机秒表实测的时间是1.75S左右（包含旋转90度后有1S的停顿），而在监控软件上一个周期只有1.4S不到。搞不明白是哪的问题。

作者: 丹枫911 时间: 2019-9-23 13:18
和电子齿数比有关系吗

作者: 远祥 时间: 2019-9-23 15:09
这个工况，貌似对于转盘的旋转精度要求比较高，建议能用伺服电机就用伺服电机。。

作者: 似水流年ilovepc 时间: 2019-9-24 15:55

远祥发表于 2019-9-23 15:09
这个工况，貌似对于转盘的旋转精度要求比较高，建议能用伺服电机就用伺服电机。。

感谢回复！精度问题，是有二次定位机构去实现的。我这次是没搞明白的那个电机的加减速时间内部的运行机理，感觉设置的加减速时间和实际的加减速时间只是趋势上相同（设置加速时间越长，运动越轻柔），但实际运行时的加减速时间和设置的加减速时间相差太大，没搞明白为什么，我想请教的是这个问题。

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