Разумна стойност на инерционния коефициент на натоварване на серво мотора
Моментът на инерцията е мярка за инерцията (характеристиката, че въртящият се обект поддържа еднородно кръгово движение или почивка), когато твърдото тяло се върти около оста и е представено с буквата I или J. Ролята на момента на инерцията в ротационната динамика е еквивалентна на масата в линейна динамика, която може да бъде визуално разбрана като инерцията на обект за ротационно движение. Моментът на инерция няма съществено влияние върху точността, стабилността и динамичната реакция на сервосистемата. В приложението на серво система, съотношението на инерцията на товара, преобразувано към вала на двигателя към инерцията на двигателя, не може да бъде твърде голямо и стойността трябва да бъде разумна. В противен случай системата обикновено ще има колебания и дори загуба на контрол. Но защо се нуждаете от подходящо съотношение на инерция и това препоръчително съотношение на инерция е разумно на практика? Това са проблемите, които инженерите често намират като объркани.
1. Анализ на съответствието на коефициента на инерция на натоварването на сервомотора
1.1 Инерционно съвпадение - оптимален трансфер на мощност и максимално ускорение
Всички механични системи имат степен на издръжливост (т.е. твърдостта е безкрайно безкрайна), докато някои механични системи имат обратна връзка. Когато някой от тези два типа достигне определено ниво, ефективността на реакцията на системата ще бъде изключително лоша. Следователно, проблемът, че така нареченото инерционно несъответствие може да причини, всъщност се дължи на недостатъчна механична твърдост и може да има проблем с нестабилност на движението, което може да възникне поради голяма еластичност или хлабина. В сервосистемата количеството на движението, което трябва да контролираме, е позицията или скоростта на края на товара, но в действителност, позицията или сигналът за скорост, открит от устройството за обратна връзка, монтиран на двигателя, се използва вместо сумата за контрол на целевото натоварване. и поради ограничената твърдост, при определени условия, особено когато съотношението на инерцията е твърде голямо, вероятността за нестабилност ще настъпи с голяма вероятност.
За да се подобри бързата реакция на системата, първо е необходимо да се увеличи резонансната честота на компонентите на механичната трансмисия, т.е. да се увеличи твърдостта на компонентите на механичната трансмисия и да се намали инерцията на компонентите на механичната трансмисия. Второ, чрез увеличаване на демпфиращото напрежение и понижаване на резонансния пик е възможно също да се създадат условия за подобряване на бързата реакция. В много приложения на оборудването е обичайно компонентите на механичната трансмисия да са недостатъчно твърди и прекалено инертни. Следователно инерцията на движещите се части трябва да бъде намалена колкото е възможно повече, като същевременно се удовлетворява здравината и твърдостта на компонентите.
За даден двигател, ако се използва механизъм за намаляване на скоростта, инерцията на товара, която се намалява до вала на двигателя, съответства на инерцията на двигателя (инерцията на товара е равна на инерцията на двигателя, т.е. повишената инерция на редуктора и в случай на загуба на ефективност, системата може да постигне най-доброто предаване на мощност и да получи максимално ускорение на натоварването, което е значението на инерционното съвпадение. Подобна интерпретация е налична и в [5].
Обаче в Китай е обичайно да се замени понятието „подходящо съотношение на инерцията“ с концепцията за „инерционно съответствие“. В изследването на съотношението на чуждата инерция понятието "инерционно съвпадение" по принцип не се споменава, но се споменава понятието "несъответствие на инерцията". Например, в литературата [2], [3], [4], въз основа на факта, че повечето приложения на сервосистемата са "инерционни несъответствия", се проучва как да се постигне бърза реакция на сервосистемата без проблем с нестабилността.
