Rimligt värde för servomotorens belastningsinerti-förhållande
Tröghetsmomentet är ett mått på trögheten (det kännetecken som det roterande föremålet bibehåller sin likformiga cirkelrörelse eller vila) när den styva kroppen roterar runt axeln och representeras av bokstaven I eller J. Tröghetsmomentets roll i rotationsdynamiken motsvarar massan i linjär dynamik, vilken kan visuellt förstås som tröghet hos ett föremål för rotationsrörelse. Tröghetsmomentet har ingen signifikant inverkan på servosystemets noggrannhet, stabilitet och dynamiska respons. I servosystemet kan förhållandet mellan belastningsinerti-nen omvandlat till motoraxeln till motorns tröghet inte vara för stor och värdet måste vara rimligt. I annat fall kommer systemet generellt att bli oscillationer och till och med förlust av kontroll. Men varför behöver du ett korrekt tröghetsförhållande, och detta rekommenderade tröghetsförhållande är rimligt i praktiken? Det här är de problem som ingenjörerna ofta finner förvirrade.
1. Lämplighet analys av servomotorens belastningsinerti-förhållande
1.1 Tröghetsmatchning - - optimal kraftöverföring och maximal acceleration
Alla mekaniska system har en viss motståndskraft (dvs styvhet är oändligt oändlig), medan vissa mekaniska system har backlash. När någon av dessa två typer når en viss nivå, kommer systemets responsprestanda att vara extremt dålig. Därför kan problemet som den så kallade tröghetsmatchningen orsaka faktiskt beror på otillräcklig mekanisk styvhet, och det kan finnas ett problem med rörelseinstabilitet som kan uppstå på grund av stor elasticitet eller bakslag. I servosystemet är den rörelse som vi behöver kontrollera, positionen eller hastigheten för belastningsänden, men i verkligheten används positionen eller hastighetssignalen som detekteras av återkopplingsanordningen monterad på motorn istället för målbelastningsbeloppet , och på grund av den begränsade styvheten är detta under vissa förhållanden, särskilt när tröghetsförhållandet är för stort, sannolikheten för instabilitet med stor sannolikhet.
För att förbättra systemets snabba respons är det först nödvändigt att öka resonansfrekvensen hos de mekaniska transmissionskomponenterna, det vill säga att öka de mekaniska transmissionsdelarnas styvhet och minska inerti hos de mekaniska transmissionselementen. För det andra, genom att öka dämpningsspänningen och sänka resonanstoppen är det också möjligt att skapa förutsättningar för att förbättra det snabba svaret. I många utrustningsapplikationer är det vanligt att mekaniska transmissionskomponenter är otillräckligt styva och överdrivna inerta. Därför bör trögheten hos de rörliga delarna minskas så mycket som möjligt samtidigt som de uppfyller styrkan och styvheten hos komponenterna.
För en viss motor, om en hastighetsreducerande mekanism används, är belastningsinertin som reduceras till motoraxeln matchande motorns tröghet (belastningstrogen är lika med motorns tröghet, dvs tröghetsförhållandet är 1), ignorerande reducerarens ökade tröghet och vid effektivitetsförluster kan systemet uppnå bästa effektöverföring och få maximal belastningsacceleration, vilket är betydelsen av tröghetsmatchning. En liknande tolkning finns också i [5].
Det är dock vanligt i Kina att ersätta begreppet "lämpligt tröghetsförhållande" med begreppet "tröghetsmatchning". I studien för utländsk inerti är begreppet "tröghetsmatchning" nämligen inte nämnt, men begreppet "tröghetsmismatch" nämns. Till exempel, i litteraturen [2], [3], [4], baserat på det faktum att de flesta servosystemapplikationer är "inertia mismatch", studeras hur man uppnår snabb respons av servosystemet utan instabilitetsproblem.
