智能伺服驅(qū)動(dòng)濾除機(jī)械共振

作者：時(shí)間：2013-02-16 來源：網(wǎng)絡(luò)

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圖3 隨著電機(jī)的振動(dòng)，將這些數(shù)據(jù)采集下來并上傳給Rexroth 公司的IndraWorks 工程套件的示波器界面，然后以時(shí)間作為橫坐標(biāo)對(duì)其進(jìn)行顯示。為了確定頻域，選擇一組FFT（快速傅立葉變換）圖，并以頻率作為橫坐標(biāo)顯示。圖像來源：Bosch Rexroth 公司。

濾波，控制回路
找到共振頻率之后，可以使用速度回路濾波器來最小化共振對(duì)于控制回路的影響。除了能夠平滑時(shí)間常數(shù)（低通濾波器），驅(qū)動(dòng)器還能夠提供其他的濾波選項(xiàng)，最多可以同時(shí)采用4個(gè)濾波器。對(duì)于此測(cè)試，頻率已經(jīng)足夠高了，所以僅僅使用低通濾波器就足夠了。不過問題頻率通常會(huì)落在200-300Hz的頻率區(qū)間，在此區(qū)間內(nèi)有效的低通濾波器通常也會(huì)對(duì)速度回路產(chǎn)生影響，對(duì)于直驅(qū)電機(jī)來說這點(diǎn)尤為明顯，因?yàn)樗俣然芈返膸拕偤酶采w了干擾頻率。此時(shí)就不易使用這種“粗獷”的方法，更有針對(duì)性的解決方案是聚焦于問題頻率，同時(shí)使對(duì)于頻譜內(nèi)問題頻率之外的其他頻率區(qū)間的影響最小化。最佳解決方案是帶阻濾波器，有時(shí)也被稱為陷波濾波器。
帶阻濾波器使用中央頻率和帶寬作為設(shè)置參數(shù)，中央頻率附近的信號(hào)衰減極大，但是對(duì)于帶寬中其他區(qū)間的衰減就很有限（圖4）。

圖4 位于中央頻率附近的信號(hào)被極大地衰減了。

基于白噪聲測(cè)試的結(jié)果，選擇一個(gè)中央頻率為1075Hz、帶寬為100Hz的濾波器。帶寬越窄，對(duì)于共振頻率的抑制作用就越大。但是較窄的帶寬同時(shí)要求對(duì)于中央頻率具有更高的設(shè)置精度。實(shí)際操作中，默認(rèn)值100Hz的效果通常就可以接受控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，只要濾波器一開始工作，蜂鳴聲就會(huì)顯著降低。

圖5 基于白噪聲測(cè)試的結(jié)果，選擇一個(gè)中央頻率為1075Hz、帶寬為 100Hz 的濾波器。默認(rèn)值100Hz 的效果通常就可以接受，只要濾波器一開始工作，蜂鳴聲就會(huì)顯著降低。