最小加减速时间

wydabl · 发表于 2015-9-15 09:26:35

看力士乐培训教材第2册时看到最小加减速时间相关内容，有两个问题还希望大神指点一下
1.最小加减速时间5倍的时间常数，请问该时间常数是指阀的还是“质量+油缸”？
2.也看到了看到最小加减速时间为“18/固有频率”，此处的固有频率是指谁的（128页）？
3.阀的固有频率和“油液+油缸”的固有频率大概是什么关系呢？
4.固有频率和时间常数又是什么关系？

PEN · 发表于 2015-9-16 04:26:56

第一，加速和减速时间，是用油缸的固有频率计算出来的（参阅所述教材第2册209页）
第二，18这个值来自于：把油缸的固有频率除以3得到时间常数，然后再把时间常数乘以6。首先是为什么要除以3？分析认为本教材假定阻尼系数为1/3也就是 0.3333333。根据我的经验1/3是一个很接近的猜测，但实际中阻尼系数有时会低至0.2或高达0.5。博世书中没有提到阻尼系数，使得计算简单，但可能导致以精确度作为代价；再看为什么又要与6相乘(教材中提到5至6)？原因是它需要5至6个时间常数才能使振荡衰减到初始振荡值的1％以下，或者说经过5到6个时间常数之后，执行器和负载应该能达到一个稳定的速度。

教科书上的计算可以用数学原理来证明。但是这里用的方法比较陈旧，它适用于图204和图205（178-179页）显示的闭环位置和速度调节。它们都采用了斜坡发生器，但没有用到S曲线。现代控制器采用S曲线来取代匀加速斜坡，从而可以提高斜率使斜坡时间大大缩短。同时现代控制器具备更好的算法来避免振荡，不必等待它通过5-6个时间常数来衰减。因此现代控制器可以更快，更流畅地实现加速和减速。你提的问题很好，我希望这些分析会对解答你的问题有所帮助。

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%89%E5%AE%9A%E6%99%82%E9%96%93

PEN · 发表于 2015-9-16 10:42:56

第一，加速和减速时间，是用油缸的固有频率计算出来的（参阅所述教材第2册209页）
第二，18这个值来自于：把油缸的固有频率除以3得到时间常数，然后再把时间常数乘以6。首先是为什么要除以3？分析认为本教材假定阻尼系数为1/3也就是 0.3333333。根据我的经验1/3是一个很接近的猜测，但实际中阻尼系数有时会低至0.2或高达0.5。博世书中没有提到阻尼系数，使得计算简单，但可能导致以精确度作为代价；再看为什么又要与6相乘(教材中提到5至6)？原因是它需要5至6个时间常数才能使振荡衰减到初始振荡值的1％以下，或者说经过5到6个时间常数之后，执行器和负载应该能达到一个稳定的速度。

教科书上的计算可以用数学原理来证明。但是这里用的方法比较陈旧，它适用于图204和图205（178-179页）显示的闭环位置和速度调节。它们都采用了斜坡发生器，但没有用到S曲线。现代控制器采用S曲线来取代匀加速斜坡，从而可以提高斜率使斜坡时间大大缩短。同时现代控制器具备更好的算法来避免振荡，不必等待它通过5-6个时间常数来衰减。因此现代控制器可以更快，更流畅地实现加速和减速。你提的问题很好，我希望这些分析会对解答你的问题有所帮助。

DELTAMOTION-USA · 发表于 2015-9-18 00:11:24

根据 PEN 提供的链接，截屏有关安定时间（settling time）的描绘

DELTAMOTION-USA · 发表于 2015-9-18 00:15:35

（续完）

wydabl · 发表于 2015-9-18 08:36:36

PEN 发表于 2015-9-16 10:42
第一，加速和减速时间，是用油缸的固有频率计算出来的（参阅所述教材第2册209页）
第二，18这个值来自 ...

Great answers
Thank you very much!

PEN · 发表于 2015-9-19 05:33:46

不用谢。还有一点提醒：最小整定时间或安定时间 (minimum settling time) 和最小加速或减速时间 (minimum acceleration or deceleration time) 是不一样的。如上所述，加速和减速需要力，但在整定时间的计算中始终没有涉及到力。力是使物体加速或减速的先决条件。

wydabl · 发表于 2015-9-21 19:50:24

PEN 发表于 2015-9-19 05:33
不用谢。还有一点提醒：最小整定时间或安定时间 (minimum settling time) 和最小加速或减速时间 (minimum a ...

多谢PEN大侠的仔细回复，在下正在研读相关文件，多谢指点方向！

DELTAMOTION-USA · 发表于 2015-9-23 00:32:36

建议参考：福州大学机械工程及自动化学院　陈淑梅教授的《液压与气压传动》英汉双语教学大纲，其中陈教授的参考文献中提到 George R. Keller，他的一些计算方法会对你有所帮助。这份教学大纲可以在百度下载：http://wenku.baidu.com/view/6303f6c805087632311212bf

George R. Keller 在1970年出版的 Hydraulic System Analysis 一书第 9.5 章节 Actuator Dynamics 中对计算方法有描述。他生前在波音公司从事工程师和培训师工作。此书的 ISBN# 是：0-932905-00-5

DELTAMOTION-USA · 发表于 2015-9-23 05:56:18

建议参考：福州大学机械工程及自动化学院陈淑梅教授的《液压与气动传动>英汉双语教学大纲，它的参考资料中列出了George R. Keller撰写的 Hydraulic System Analysis一书，其中第9.5章节Actuator Dynamics谈到的一些算法应该对你有所帮助。Keller先生在世时曾在波音公司任工程师和培训师，这本著作的ISBN是：0-932905-00-5。

陈教授的教学大纲可以在百度文库找到：http://wenku.baidu.com/view/6303f6c805087632311212bf

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