再开一贴讨论：电机拖动的摩擦补偿、惯量补偿， 呼叫kdrjl版主和yming大侠！！！

    最近在学习和研究冷轧带刚的活套张力控制，以及结合我自己前段时间卷取机张力控制异常的故障，决定也来好好的学习一下这个方面的知识。

    在论坛里面也搜了很多关于摩擦补偿、惯量补偿的帖子。 发现都是老变频器系列的6SE70、6RA70方面的。看到Kdrjl版主和Yming侠的回帖最多，想必对这个是有深入研究的，这里呼唤一下两位专家来给我们指导指导。

    说句题外话，我是搞自动化侧的，对传动不是很了解，有说的不对的地方还请大家海涵。

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       我们知道，当物体与物体有相对运动趋势的时候，就会有一个阻止物体运动趋势的存在。这个趋势从我们目前的理解来看有两个方面：摩擦和惯性。

一、摩擦

    当两个接触物体有相对滑动时则在两物体之间存在滑动摩擦力，即动摩擦力。

    当两个物体相对静止且有运动趋势时两物体之间存在静摩擦力。

    电机在旋转的时候，由于电机轴与轴承、减速机本身存在摩擦力，在做功时必须考虑这一部分摩擦因素，即电机在计算输出功率或者转矩时必须考虑抵消这一部分需要的能量或转矩。

    而且对于旋转轴，电机的速度rpm不同时，受到的摩擦力也不相同。

二、惯量

    我们知道做直线运动的物体存在一个动量， P=MV， 推而广之，转动的物体有一个角动量。

    质量为M的质点关于某一中心点以半径r做角速度速度为w的圆周运动则其角动量为 j = mrw。

    对于规则圆柱刚体来说，利用积分关系，可以求出一个角动量

           J = M*r*r*w/2。   

    可以看出在角速度一定时对于规则圆柱体来说其角动量只与质量和半径相关， 我们就把 M*r*r /2定义为规则刚体刚体的转动惯量。

    为了增大刚体绕轴的圆周运动，我们必须给刚体提供一个转矩，使其具有一个角加速度，这个转矩做功使得刚体具有更高的转速。

三、为什么要补偿

    前面描述明白了摩擦和惯量，这里来说说为什么要补偿，当旋转轴加速、减速时，补偿就是为了消除摩擦力和转动惯量给加速度造成的影响，使加速度按照我们预设的值进行运动。就是让电机按照我们预设的速度曲线运动。

四、如何补偿

    摩擦补偿，我看很多人都说要按照摩擦拟合曲线进行补偿， 而转动惯量如果是半径不变的则相对简单，是个固定值，而对于卷取和放卷两个方式则复杂的多。

    我现在不明白的是这个摩擦拟合曲线如何获取？ 因为非线性，是利用多点折线拟合（比方说16点折线拟合），或者其他什么计算方法。

    而对于转动惯量，卷取和放卷牵涉到卷径的计算，我们可以近似的认为被卷绕的物体（带钢、纸、铝箔、铜片等其他带web tension控制的应用）是一个直径变化的规则的刚体，这样问题就简单了。就是转动惯量变化是半径R的高次函数。J(r) = M(r) * r* r 

      那我们这两个补偿什么时候用呢，以及如何控制这个补偿值的大小， 以及采用什么控制方式呢？ 需不需要pre control的功能呢？

     还有就是如果我们要补偿这个转动惯量，是不是补偿到电机输出轴的转矩大小就是这个转动惯量值。

五、自动化和传动如何结合

    如果这个补偿在自动化PLC里面计算，那么是不是这个补偿值直接就附加到发送到传动里面的转矩上呢？ 

    这个补偿要不要附加到速度给定上面呢？

    还有我看了很多帖子说摩擦补偿和惯量补偿可以在传动里面做，比方说在6SE70里面做， 这样是不是在自动化PLC侧就不需要再考虑摩擦和惯量补偿了呢？

六、如何选择电机

    知道齿轮比和旋转轴的半径，如何根据电机的额定数据算可以提供的最大张力和可以达到的最大速度？

七、求介绍书籍和资料

     求各位大侠介绍资料和相关的书籍？

哎呀，这些问题，其实都是一些传动专业的基础知识了。搞传动控制，基础知识是门槛。不是一两句话说概念的，是要看专业基础课程的教材的。我是这么认为的。

比如说，惯性和摩擦，前面讲的定义是没错的，但怎么补偿？不知道？那就说明传动的动力学的物理意义没有概念。在传动系统里，如果运行中无论是暂态还是稳态下，摩擦是转速函数，实时有；要补。必须的。而惯性在传动系统运行的稳态时，加速度为0，惯性力就没。要补也是补0；而传动系统的运行暂态变化中，加速度不为0，此时传动旋转体的质量产生了附加的动态惯性力，这个就要实时的补进系统去了。

所以，惯性与摩擦的补偿，是分开的，各补各的。摩擦与转速有关，惯性与变速有关。各补各的去。

再说补偿在什么地方？惯性和摩擦是什么物理量呢？毫无疑问，是力的物理量，在传动系统里，就是N（牛），而对电机而言，就是Nm（扭矩）。所以千万别瞎补，只能补在转矩的设定通道上！

这里的发言，比较随意，所以仅供参考，我推荐先看书（教材），然后再展开问题讨论。当然，书上说的一定要与实际的系统对上号，结合起来，否则，还是没有目标的闲扯。

非常感谢kdrjl版主的释疑。

不知道版主有么有什么好书推荐。

书不在多，在于指导。所以教科书就是上学时的专业书籍即可。我的专业启蒙老师就是要我们有一种专业工具书就行了，多了也没啥用。关键是实践，在实际应用中把书中的理论对号入座。所以，都是用实际项目来学习的。

比如说，一个实际的传动系统，工艺要求一定会涉及到动力学的相关知识，所以，有点像上学时做项目设计的应用题，也挺有意思的，计算方法自己建立，而且以教科书中的基本公式和概念来建立。特别是项目中的实际受力分析，这个没有哪个教科书能具体告诉你，受力分析需要自己来做，做对了，力的控制就准确，否则，就满足不了实际的需求。这里也涉及上学时的普物基础知识。

在项目中学习，主要是锻炼自己的自学习能力。

补充一下：

摩擦曲线，是转速的函数，所以，一般都是通过实测，把电机转速从最小到最大，各转速点的静摩擦转矩描绘出来，就是一条静摩擦曲线了。这个曲线，可以以查表的方式，读取各转速下的摩擦阻力矩，也可把这条曲线采用多项式高次方程拟合的形式叠加到转矩给定通道。

惯性补偿，如果系统旋转体的质量不变，就是加速度的函数，所以，动转矩通过加速度与质量的乘积即可生成惯性力矩。如果旋转体的质量实时变化，那就要把加速度与变化的质量计算出动转矩补偿。

 <<高性能变频调速及其典型控制系统>> 楼主百度下载这本书，纸质版的好像买不到了。你的疑问这本书里都有说明。除了摩擦和惯量补偿，还有带材的屈服力矩也要考虑进去。因为你的卷取材料已经确定了，所以张力控制模式也是固定的。

谢谢，已经收集到这本书的电子版了。

旧贴顶起来了？书也有了？那感想什么的呢？有没有要谈体会的那种呢？

我这个以前对电机的这一套理论就是模模糊糊。现在在努力充电的过程中。

书看了一点，感觉难度挺大，很抽象。

我感觉我现在没有完全入门主要是我个人的观念还没有转变过来。

不太适应电机动态过程，那些什么图我看起来很费劲，很难理解。

比方说这个最基本的图，我就不是很理解。

假设我们是变速的水泵，电机的输出转矩一定，等到电机转速稳定后，如果我把变频器的输出频率增大，是不是可以增大电机的转速呢？

按照电机  n = 60f/p  来说频率增大，n应该增大。 但是按照上面这个图，如果转矩不增大，n就不会增大

。 很迷惑。

嘻嘻，应该这样来理解典型的泵类负载。它不是恒转矩负载，而是变转矩负载，所以，转速提高，负载转矩也会变化的。不过，只要负载转矩小于电机的额定转矩，提高转速以后，虽然转矩变大了，但速度仍然可以达到新的稳定值。除非电机过载了；

另外你所示出那个图，也没问题呀。横坐标是转矩，纵坐标是转速，转速升高，那条负载曲线就平移向上了。没问题呀。负载不变，速度提升。在T1或者T2的负载转矩下，可以有n条对应的转速族曲线呢。这就是电机转速和转矩关系的调速特性。