惯量对于电气驱动的影响(一)

来自深圳广元非晶合金变压器-玮肯电气工程师的分享

运动控制中的惯量对于电气驱动有多重要.
如果我们对驱动控制环有所了解，就不难在控制环各个当量之间的运算关系中发现一些现象。这个现象和各个当量之间传递系数的单位转换有关。
下图是目前驱动器做位置控制时的典型控制环框架图。

以旋转运动为例，在这样的控制框架中，输入侧为位置指令，当量单位为 rad；输出为电机扭矩，Nm；
在这个过程中，位置给定和位置反馈比较后成为位置误差，当量单位仍为 rad，与位置环增益相非晶合金变压器乘，计算结果给定到速度环，单位为 rad/s 也就是 1/s, 所以位置环增益的当量单位为 1/s；
但是，速度给定与速度反馈比较后的速度误差，单位也是 1/s，到最后的转矩输出 Nm 是如何转换的呢？
我们知道转矩的当量是 Nm， 也就是 力 N 和 长度 m 的乘积，而:
1 N = 1 kg m/s2
所以：
1 Nm = 1 kg m/s2 · m
也就是 等于1 kg m2/s2
要从前面的速度单位 “1/s” 运算到这个转矩的单位 “kg m2/s2”，需要与两个当量单位做乘法：
一个是 1/s，与时间频率有关，是速度环增益的单位；
另一个是 kg m2，这个恰恰是惯量的单位，是从电流环给定到电机扭矩输出的传递系数。
速度环和位置环的增益系数都是以 1/s 为单位的频率值，这个并不难理解，因为它们反映了驱动器对于速度和位置的动态响应能力；