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。
电流环频宽就是在电流环输入正弦波给定,增加频率直到输出幅值减少3分贝,这时的频率就是电流环带宽。电流环带宽一定比速度环要高。
伺服系统能响应的最大正弦波频率就是该伺服系统的频率响应带宽。用专业一些的语言描述,就是幅频响应衰减到-3dB时的频率(-3dB带宽),或者相频响应滞后90度时的频率。
更具体一点,像机械部标准《交流伺服驱动器通用技术条件》(JB T 10184-2000)中规定了伺服驱动器带宽的测试方法:驱动器输入正弦波转速指令,其幅值为额定转速指令值的0.01倍,频率由1Hz逐渐升高,记录电动机对应的转速曲线,随着指令正弦频率的提高,电动机转速的波形曲线对指令正弦波曲线的相位滞后逐渐增大,而幅值逐渐减小。相位滞后增大至90度时的频率作为伺服系统90度相移的频带宽度;幅值减小至低频时0.707倍的频率作为伺服系统-3dB频带宽度。
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