我应该寻找什么特征,哪些是可靠的预警信号,表明机器人上的直流电动机(例如用于驱动器的直流电动机)可能出现故障?我正在寻找一个涉及传感器而不是人工检查的答案,因此可以构建电路以在发生潜在故障之前发出警告。

我有一些想法,例如增加电流消耗或降低转速/电压,但我想防止由于合理的磨损或机器人在艰难的地形上挣扎而引起的错误警告。

显然,这样的系统永远不会是万无一失的,但是我有什么要注意的地方吗?

#1 楼

从控制系统的角度来看,有两件关键的事情要寻找。第一个是施加的转矩的均方根,第二个是运动中的跟随误差。它们需要更多的扭矩才能施加相同的加速度,因此,如果您已为新的低损耗电动机调整了PID回路,则随着其老化,并且损失增加,电动机将失调。在某个时候,电动机将磨损到足以使您无法调整PID参数以提供所需性能的程度。在此之前,尽管您可能已经开始使运动控制器中的转矩极限跳闸(例如,可能不允许100%转矩超过给定的ms数)。

只看问题但是在扭矩方面,可能很难跟踪。查看最大值不会告诉您任何信息,因为在许多情况下,短期内可能会导致100%转矩,尤其是在使用主动调整的PID控制器时。

由于其不断变化,因此设置监视也很容易宽容(导致误报)或过于严格(导致误报)。这就是为什么您可能希望获得更接近于您可以长期监控并查看趋势的转矩RMS的原因。在很长的时间常数内,RMS功耗的近似值非常好。如果不能控制环境温度,这将更加困难,因为不同的绝对温度可能需要不同的阈值才能使温度高于环境触发条件,以使电动机磨损。

以下错误寻找电动机故障的另一种工具是移动中的最大跟随误差。这是电机在移动过程中的预期位置与实际位置之间的最大差值。它是整个动作的一个单一值,许多运动控制器都在跟踪这些值以供自己使用。实际上,许多都对最大跟随误差有一定的软性限制,如果超过则有误差。

再次跳闸最大跟随误差仅表示您只需要重新调整PID回路,但是您需要重新调整PID的频率以及实现所需性能所遇到的困难,这些都是确定电动机何时达到使用寿命的重要工具。

#2 楼

温度是一个非常简单的数字,可以很好地综合考虑所有其他因素,因为弱化的电动机将更难驱动。

通常,将要发生故障的电动机将比其他电动机更热。电机。

评论


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如果是在温度受控的环境中,则电动机温度在很长的时间常数内非常接近RMS功率使用。
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– Mark Booth♦
17年2月9日在16:28