我正在研究伺服电机的数学行为,我需要一些帮助来理解它。
输出信号为,表示在时刻 t 轴相对于平衡位置旋转的角度。在伺服电机上有两个扭矩:
- 第一个扭矩是由电流产生的这是通过电机完成的。它与由下式给出的电流成正比.
- 另一个扭矩由摩擦力给出,由下式给出在哪里是的导数, 表示它代表角速度。
反馈控制系统由下式给出:
其中 Motor 代表微分方程
并且是为伺服电机提供所需位置(角度)的输入角度。
未知,但我们假设,因此如果输入是恒定的,我们的输出将等于输入(单一静态增益)。
系统的传递函数为:
通过这个表达式,我们得出结论,我们的系统是一个没有零的二阶系统。的值,我们将控制极点在系统中的位置以及我们得到的系统类型。进一步来说:
- 如果我们有两个实极点(和一个过阻尼系统)
- 如果我们有 o 双极点(临界阻尼系统)
- 如果我们有两个复共轭极点(欠阻尼系统)。
所以在此之前我没有任何问题,一切对我来说都是有意义的。下一个肯定是让我怀疑的:
- 的值,我们控制了系统的摩擦。
对此没有更多解释,我有点担心我对这个事实的解释是否正确。它是这样的:
- 我们有一个没有零的二阶系统。通过控制,我们将控制我们的系统将拥有的极点类型。的低值(在模块中),我们有一个欠阻尼系统。对于,系统是临界阻尼的。对于的绝对值很大),系统将过阻尼。系统阻尼与电机中是否存在摩擦有关。对于低绝对值,我们将几乎没有摩擦,因此系统会剧烈振荡,直到达到最终值。当我们增加,我们将增加与系统的自然振荡趋势相反的摩擦力,使其单调,直到达到最终值。然而,我们必须小心,因为随着我们增加摩擦,系统也将需要更多时间才能达到该值(它必须“克服”摩擦)。
这种解释正确吗?我不确定这是否是摩擦与我得到的系统类型之间的正确关系?我也很好奇这种关系是否还有其他含义或后果。任何人都可以澄清我吗?
谢谢!