합리적인 서보 모터 부하 관성 비
관성 모멘트는 강체가 축을 중심으로 회전 할 때 회전하는 대상이 균일 한 원 운동 또는 정지 상태를 유지하는 특성 인 관성의 측정 값이며 문자 I 또는 J로 표시됩니다. 관성 모멘트의 역할 회전 역학에서 선형 역학의 질량과 동일하며 회전 운동에 대한 대상의 관성으로 시각적으로 이해할 수 있습니다. 관성 모멘트는 서보 시스템의 정확도, 안정성 및 동적 응답에 중요한 영향을 미치지 않습니다. 서보 시스템 응용에서 모터 관성으로 변환 된 부하 관성의 비율은 모터의 관성에 비해 너무 클 수 없으며 값은 합리적이어야합니다. 그렇지 않으면 시스템은 일반적으로 진동이 일어나고 제어가 손실됩니다. 그러나 왜 적절한 관성 비가 필요합니까?이 권장 관성 비는 실제로 합리적입니까? 엔지니어가 종종 혼란스러워하는 문제입니다.
1. 서보 모터 부하 관성 비의 적합성 해석
1.1 관성 매칭 - - 최적 동력 전달 및 최대 가속
모든 기계 시스템은 반발력이 있습니다 (즉, 강성은 무한대입니다). 일부 기계 시스템에는 반동이 있습니다. 이 두 가지 유형 중 하나가 특정 수준에 도달하면 시스템 응답 성능이 극도로 떨어집니다. 따라서, 이른바 관성 미스 매치가 초래할 수있는 문제점은 실제로 기계적 강성이 불충분하기 때문이며, 큰 탄성 또는 백래시로 인해 발생할 수있는 운동 불안정성의 문제가있을 수 있습니다. 서보 시스템에서 제어해야하는 동작의 양은 부하 끝의 위치 또는 속도이지만 실제로는 모터에 장착 된 피드백 장치에 의해 감지 된 위치 또는 속도 신호가 목표 부하 제어량 대신 사용됩니다 제한된 강성으로 인하여 특정 조건에서, 특히 관성 비가 너무 큰 경우, 불안정성의 가능성이 큰 확률로 발생합니다.
시스템의 신속한 응답을 향상시키기 위해서는 먼저 기계식 변속기 부품의 공진 주파수를 높이는 것이 필요합니다. 즉 기계식 변속기 부품의 강성을 높이고 기계식 변속기 부품의 관성을 줄이는 것이 필요합니다. 둘째, 댐핑 전압을 높이고 공진 피크를 낮춤으로써 빠른 응답을 개선하기위한 조건을 만들 수 있습니다. 많은 장비 응용 분야에서, 기계식 변속기 부품이 불충분하게 단단하고 과도하게 불활성 인 것이 일반적입니다. 따라서, 가동부의 관성은 부품의 강도 및 강성을 만족시키면서 가능한 한 감소되어야한다.
특정 모터의 경우, 감속 메커니즘이 사용되는 경우 모터 축으로 감소되는 부하 관성이 모터의 관성과 일치합니다 (부하 관성은 모터 관성과 동일합니다 (관성 비는 1 임). 감속기의 증가 된 관성 및 효율 손실의 경우, 시스템은 최상의 동력 전달을 달성 할 수 있고 관성 매칭의 의미 인 최대 하중 가속도를 얻을 수 있습니다. 비슷한 해석이 또한 [5]에서 가능하다.
그러나 "적절한 관성 비 (inertia ratio)"개념을 "관성 매칭 (inertia matching)"개념으로 대체하는 것은 중국에서 관행입니다. 외부 관성 비 연구에서 "관성 매칭"의 개념은 기본적으로 언급되지 않았지만 "관성 불일치"개념이 언급됩니다. 예를 들어, 대부분의 서보 시스템 응용이 "inertia mismatch"라는 사실에 기반한 문헌 [2, 3, 4]에서 불안정성 문제없이 서보 시스템의 빠른 응답을 얻는 방법을 연구한다.
