闭环控制也叫做“闭环反馈控制”,就是将输出量反馈(采集)回来和输入量进行叠加,与给定量进行比较和校正,然后根据误差值调整输出值,使输出值更加稳定在给定范围内。目前我们的驱动器大部分是采用内部双闭环,即电压和电流闭环,转速控制精度为1%,调速比 1:100。
一般速度开环的调速器转速精度不高(Z高达到1%的转速精度),这样对使用场合的要求也不高,相对来说,速度闭环精度高、控制稳定、动态相应快、跟随性好、可以恒转矩等优点。
在伺服驱动器速度闭环中,电机转子实时速度测量精度对于改善速度环的转速控制动静态特性至关重要。为寻求测量精度与系统成本的平衡,一般采用增量式光电编码器作为测速传感器,与其对应的常用测速方法为M/T测速法。M/T测速法虽然具有一定的测量精度和较宽的测量范围,但这种方法有其固有的缺陷,主要包括:1)测速周期内必须检测到至少一个完整的码盘脉冲,限制了可测转速;2)用于测速的2个控制系统定时器开关难以严格保持同步,在速度变化较大的测量场合中无法保证测速精度。因此应用该测速法的传统速度环设计方案难以提高伺服驱动器速度跟随与控制性能 。
这种测试系统由三部分组成,分别是被测伺服驱动器—电动机系统、可调模拟负载及上位机。可调模拟负载如磁粉制动器、电力测功机等,它和被测电动机同轴相连。上位机和数据采集卡通过控制可调模拟负载来控制负载转矩,同时采集伺服系统的运行数据,并对数据进行保存、分析与显示。对于这种测试系统,通过对可调模拟负载进行控制,也可模拟各种负载情况下伺服驱动器的动、静态性能,完成对伺服驱动器而准确的测试。但这种测试系统体积仍然比较大,不能满足便携式的要求,而且系统的测量和控制电路也比较复杂、成本也很高。
这种测试系统只有数据采集系统和数据处理单元。数字采集系统将伺服驱动器在装备中的实时运行状态信号进行采集和调理,然后送给数据处理单元供其进行处理和分析,终由数据处理单元做出测试结论。由于采用在线测试方法,因此这种测试系统结构比较简单,而且不用将伺服驱动器从装备中分离出来,使测试更加便利。此类测试系统完全根据伺服驱动器在实际运行中进行测试,因此测试结论更加贴近实际情况。但是由于许多伺服驱动器在制造和装配方面的特点,此类测试系统中的各种传感器及信号测量元件的安装位置很难选择。而且装备中的其它部分如果出现故障,也会给伺服驱动器的工作状态造成不良影响,终影响其测试结果。
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