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« 一种FANUC 0i 和PC机的数据传输方法伺服系统的控制方式 »

伺服采样周期、循环时间、响应时间、响应频率和带宽

整理的一些资料,部分来源于网络。

伺服的采样周期(对速度环、位置环而言,是对编码器采样,对电流环而言,是对霍尔元件或者电流互感器采样)、循环时间和响应时间均为伺服运动控制能力的指标。

伺服循环时间指PID计算循环时间,也是伺服设定值循环时间。此处伺服设定值指伺服通过采样,经过PID计算后给出的设定值,而不是指上位发给伺服的设定值,通常上位设定值周期大于伺服PID计算设定值周期。

通常而言,伺服采样周期=伺服循环时间=伺服设定值时间,响应时间比上述要大的多,响应时间指的是响应设定值的时间。

部分手册给出响应频率,响应频率=1/响应周期。

频带宽度简称带宽,由系统频率响应特性来规定,反映伺服系统的跟踪的快速性。带宽越大,快速性越好。当伺服系统(通常以速度闭环来举例)速度环给定一个正弦波信号,则电机的速度也应以正弦规律变化。保持给定正弦波的幅值,逐渐提高正弦波的频率,电机速度的变化也会加高频率。当给定频率提高到一定程度,通常是几十赫兹时,响应正弦波的相位发生滞后,幅度下降3db,这一点的给定频率就是响应带宽,这是伺服的一个重要指标,它表征系统的响应速度、抗扰动的能力,也极大地影响静态指标。
 
在网上查的数据,拿到样本后会更新。

伦茨伺服有如下数据:
  转矩环循环周期:62.5us,动态响应时间1ms
  速度环循环周期:250us,动态响应时间6-20ms/1000rpm
  位置环循环周期:250us

包米勒伺服有如下数据:
  转矩环循环周期:125us,
  速度环循环周期:125us,
  位置环循环周期:125us, 
    未给出动态响应时间。

安川伺服:
    速度响应特性为400Hz,这个概念值指在电机转子惯量和负载惯量相同的条件下,速度达到稳态后(一般测试为额定速度)对电机速度加入扰动值使之偏离稳态值10%(这个百分比记不大清了),扰动撤消后系统自动恢复到设定值(也就是额定值)的时间长短,400HZ意味着每秒能做400次,单次响应时间就是为2.5ms。

三菱伺服电机:
    MR-J3的速度环频率响应高达900Hz。
    MR-J2S的速度环频率响应高达550Hz。

欧姆龙伺服电机:
    伺服频率特性为250HZ的高速度响应特性。

松下伺服电机:
    速度环频率响应高达500Hz。


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