伺服控制器术语(草稿) 0509 (4).doc

QB/T 中华人民共和国国家发展和改革委员会发布 - - 实施- - 发布缝纫机术语 第3部分：控制系统术语sewing machine termsPart Three: control system terms (草稿)(本稿完成时间：06.30)QB/T -中华人民共和国轻工行业标准QB1目 次1 范围32 规范性引用文件33 通用性术语34 操作术语75 电机术语116 传感器术语127保护系统术语13图1 阶跃输入的时间响应曲线5图2 突加负载的时间响应曲线6前 言QB/T缝纫机术语分为如下几个部分：第1部分：缝纫机基础术语；第2部分：缝纫机刺绣机术语；第3部分：缝纫机控制系统术语。本部分是缝纫机 控制系统术语标准的第3部分。本部分由中国轻工业联合会提出。本部分由全国缝制机械标准化技术委员会（SAC/TC152）归口。本部分主要起草单位：上海鲍麦克斯电子科技有限公司本部分参加起草单位：深圳市盈宁投资有限公司、北京兴大豪科技开发有限公司、卧龙电气集团股份有限公司、西安标准股份公司。本部分主要起草人：本部分于 年 月首次发布。14缝纫机术语第3部分: 控制系统术语1 范围本部分规定了控制系统的通用性术语、传感器术语、电机术语、操作术语、接口术语、安全保护术语、安装测试和试验术语。本部分适用于制定标准、编制技术文件、编写和翻译专业手册、教材及书刊，供从事缝纫机控制系统的设计、培训、生产及维修等有关部门的人员使用。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 16439-1996 交流伺服系统通用技术条件GB/T 2900.1-2008 电工术语 基本术语GB/T 2900.25-2008 电工术语 旋转电机GB/T 2900.27-2008 电工术语 小功率电机JB/T 10183-2000 永磁交流伺服电动机通用技术条件JB/T 10184-2000 交流伺服驱动器通用技术条件3 通用性术语3.1伺服控制系统 Servo Control System缝纫控制系统中以伺服电机等作为执行元件的直接被控量为位置、速度、力矩的反馈控制系统。3.2额定电压（设备的） rated voltage（for equipments）由制造商对一电气设备在规定的工作条件下所规定的电压。GB-T 2900.1-2008，3.5.86 3.3额定频率 rated frequency由制造商规定的控制系统在规定的工作条件下所规定的电源频率。3.4额定电流（设备的）rated current（for equipments）由制造商对一电气设备在规定的工作条件下所规定的电流。GB-T 2900.1-2008，3.5.87 3.5起动电流 Starting current额定电压输入，额定负载下，系统在开始运行时的瞬时电流。3.6额定输入功率 Rated Input power控制系统在额定运行工作状况下的输入功率。3.7额定输出功率 Rated output power控制系统在额定运行工作状况下的输出功率。3.8有功功率 active power在周期状态下，瞬时功率P在一个周期T内的平均值。 (1)GB-T 2900.1-2008，3.2.17注1：正弦状态下，有功功率是复功率的实部。注2：在国际单位制（SI）中，有功功率的单位是瓦特。3.9视在功率 Apparent power表观功率S二端元件或二端电路端子间电压的均方根值U与该元件或电路中的电流的方均根值I的乘积：SUI (2) GB-T 2900.1-2008，3.2.163.10功率因数 power factor在周期状态下，有功功率P的绝对值与视在功率S的比值： (3)GB-T 2900.1-2008，3.2.20注：正弦状态下，功率因数是有功因数的绝对值。3.11额定转速 Rated speed系统在输入额定电压和额定频率，控制电机在额定工况工作下的转速。3.12最高转速 Maximum speed系统在连续工作区内，控制电机所能达到的最大转速。3.13调速比 Speed ratio系统满足规定的转速变化率和规定的转矩波动（或转速波动）时的最低空载转速nmin 和额定转速nN 之比叫做调速比D。 。 (4)GB-T16439-1996，3.33.14加速时间 Rising time被控电机速度从零增加到最高转速的90时所需要的时间。3.15减速时间 Falling time被控电机速度从最高速转速减少到零时所需要的时间。3.16额定转矩 rated torque电动机在额定输出和额定转速下的轴端转矩。GB-T2900.25-2008，3.16-411-48-053.17起动（过程）转矩 Start torque在额定电压和额定频率下，转速由零到负载转速的起动期间电动机产生的电磁转矩减去风摩转矩所得值。GB-T2900.25-2008，3.16-411-48-083.18堵转转矩 locked-rotor torque电动机在额定频率、额定电压和转子在其所有角位堵住时所产生的转矩的最小测得值。GB-T 2900.25-2008，3.16-411-48-063.19最大堵转转矩 Maximum locked-rotor torque系统在额定供电下，电机转子在不同位置时所产生堵转转矩的最小值。GB-T 7344-1997，3.13.20连续堵转转矩 continuous stall torque在连续工作区内，电机堵转时所能输出的最大转矩。JB-T 10183-2000，3.63.21最大转矩 maximum torque电机超出连续工作区, 允许短时输出的最大转矩。JB-T 10183-2000，3.83.22停针精度 needle Position Error电机在运转后停止，机针定位位置的偏差，单位符号（度）。 同义词：停针误差 3.23稳速误差 steady speed error伺服系统在额定转速、空载条件下，电源电压变化，或环境温度变化，或电源电压不变、环境温度不变但连续运行若干小时，电动机平均转速的变化值与额定转速的百分比分别叫做电压变化的稳速误差、温度变化的稳速误差、时间变化的稳速误差。 JB-T 10184-2000，3.33.24超调量 overshoot伺服系统输入阶跃信号，时间响应曲线上超出稳态转速（终值）的最大转速差值（瞬态超调）对稳态转速（终值）的百分比叫做转速上升时的超调量（图1）; 伺服系统运行在稳态转速, 输入信号阶跃至零，时间响应曲线上超出零转速的反向转速的最大转速差值（瞬态超调）对稳态转速的百分比叫做转速下降时的超调量.JB-T 10184-2000，3.4 图1 阶跃输入的时间响应曲线 3.25转矩变化的时间响应 response following torque variation伺服系统正常运行时，对电动机突然施加转矩负载或突然卸去转矩负载, 电动机转矩随时间变化叫做伺服系统对转矩变化的响应. （图2）JB-T 10184-2000，3.5 图2 突加负载的时间响应曲线 3.26阶跃输入的转速响应时间 response time following a step change of reference input伺服系统输入由零到对应nN的正阶跃信号, 从阶跃信号开始至转速第一次达到0.9nN的时间（图1）; 驱动器输入由对应nN到零的负阶跃信号, 从阶跃信号开始至转速第一次达到0.1nN的时间。上述正、负阶跃过程中规定的时间称阶跃输入的转速响应时间。JB-T 10184-2000，3.6 3.27建立时间 settling time伺服系统输入由零到对应nN的阶跃信号, 从输入信号开始至转速达到并不再超出稳态转速（终值）的5的范围，所经历的时间叫做阶跃输入的转速建立时间（图1）。不改变驱动器的输入, 对电动机突然施加转矩负载或突然卸去转矩负载, 从突然加、卸负载开始至转速达到并不超出稳定转速（终值）的5的范围，所经历时间叫做转矩变化的转速建立时间（恢复时间）（图2）。JB-T 10184-2000，3.73.28转速波动 speed fluctuation驱动器稳态运行时，瞬态转速的最大值为n*max，最小值为n*min，则转速波动Kf为：Kf100 (5)JB-T 10184-2000，3.73.29频带宽度 band width伺服系统输入量为正弦波，随着正弦波信号的频率逐渐升高，对应的输出量的相位滞后逐渐增大同时幅值逐渐减小，相位滞后增大至90时或者幅值减小至低频段幅值1/时的频率叫做伺服系统的频带宽度。JB-T 10184-2000，3.93.30转速变化率 velocity regulated ratio伺服系统在某一给定转速下，负载由空载变化到连续工作区中规定的最大负载，其转速变化的相对值叫做转速变化率S。 即S= 100%, (6)式中：no空载下的转速；nL负载下的转速。GB-T16439-1996，3.23.31惯量适应范围 load inertia range伺服系统带有规定范围的惯量负载, 在不影响系统的稳定性和调速比的前提下所能带的惯量负载的范围（般以伺服电动机转子惯量的倍数表示）叫做系统惯量适应范围。JB-T 10184-2000，3.113.32再生制动 regeneration brake通过驱动器的再生单元吸收电动机减速时发出的能量。JB-T 10184-2000，3.123.33动态制动 dynamic brake伺服系统运行时突然断电或紧急停止电动机时，通过动态制动回路吸收电动机减速时发出的能量。JB-T 10184-2000，3.133.34零速箝位 zero speed clamp当电动机停止时，零速箝位功能使电动机转速锁定在零。JB-T 10184-2000，3.143.35转矩控制 torque control以转矩为被控量的控制方式JB-T 10184-2000，3.153.36位置控制 position control以位置为被控量的控制方式JB-T 10184-2000，3.163.37自动增益调整 automatic gain tuning function根据伺服电动机在驱动过程中的负载情况，自动设定速度环增益、积分时间常数及位置环增益。JB-T 10184-2000，3.183.38动态位置跟踪误差 dynamic position tracking error 系统对输入信号的瞬态响应过程中，位置指令值与位置反馈值之差。JB-T 10184-2000，3.193.39稳态位置跟踪误差 steadystate position tracking error系统对输入信号的瞬态响应过程结束以后，稳态运行时位置指令值与位置反馈值之差。JB-T 10184-2000，3.204 操作术语4.1电源开关 power switch 用于启动和关闭系统电源的开关。4.2人机交互界面 Human Machine Interface系统中操作者与系统直接交流的部分，此部分能使操作者对所操作的系统进行监视与控制。同义词：操作面板。4.2.1补针按键 compensating stitches key用于实现补针功能的按键，可补半针、一针、多针。4.2.2停针位按键 needle position key 用于选择上停针或下停针的按键。4.2.3前双固缝按键 double start back tacking key 控制前双固缝功能开启或关闭的按键。同义词：单次前加固按键4.2.4后双固缝按键 double end back tacking key控制后双固缝功能开启或关闭的按键。同义词：单次后加固按键4.2.5前四固缝按键 four start back tacking key 控制前四固缝功能开启或关闭的按键。同义词：双次前加固按键4.2.6后四固缝按键 four end back tacking key控制后四固缝功能开启或关闭的按键。同义词：双次后加固按键4.2.7自由缝按键 key of free sewing mode 进入自由缝模式的按键。4.2.8定长缝按键 One-segment sewing key 进入定长缝模式的按键。同义词：定针缝按键、定寸缝按键4.2.9多段缝按键 multi-segment sewing key 进入多段缝模式的按键。同义词：多段定针缝按键、多段定寸缝按键4.2.10软启动按键 Slow start key 控制软启动功能开启或关闭的按键。4.2.11剪线按键 auto trimming key 控制自动剪线功能开启或关闭的按键。4.2.12抬压脚按键 auto foot lifting key 控制缝纫或剪线后自动抬压脚开启或关闭的按键开关。4.2.13触发按键 trigger key 用于开启或关闭触发功能的按键。4.2.14连续固缝按键 bar tacking key 进入连续固缝模式的按键。同义词：折返缝按键、连续回缝按键4.2.15机头灯按键 light switch 控制缝纫机头照明灯点亮或熄灭的按键开关。4.2.16启缝速度 Start speed缝纫时电机的最低运行速度。4.2.17缝纫最高速 Maximum sewing speed缝纫中电机的最高运行速度。4.2.18踏板曲线斜率 Pedal speed curve slope踏板输出信号电平与电机预定转速的对应关系。4.2.19定长缝最高速 Maximum constant sewing speed定长缝模式下电机的最高运行速度。同义词：定针缝最高速、定寸缝最高速4.2.20前固缝速度 start back tacking speed 前固缝过程中电机的运行速度。同义词：前加固速度4.2.21后固缝速度 end back tacking speed后固缝过程中电机的运行速度。同义词：后加固速度4.2.22连续回缝速度 bar tacking speed连续回缝模式下电机的运行速度。同义词：折返缝速度4.2.23手动倒缝限制速度 maximum manual back tacking speed 手动倒缝时的电机最高运行转速。4.2.24补针速度stitch compensation speed补针动作时的电机运转速度。4.2.25剪线速度 trimming speed剪线动作时的电机运转速度。4.2.26慢速启缝功能（软启动功能）Slow start option 开始缝纫时以低速启动的功能。4.2.27慢速启缝针数 Slow start stitches 在慢速启动开启状况下，慢速缝纫的针数。4.2.28慢速启缝速度 Slow start speed在慢速启动开启状况下，慢速缝纫的电机运行速度。4.2.29固缝针迹补偿 back tacking stitch balance 通过参数设置来弥补固缝过程中针迹不吻合的现象。4.2.30加速灵敏度 Speed up the sensitivity加速操作对应电机转速的增加量，增加越多灵敏度越高，反之则灵敏度越低4.2.31减速灵敏度 Deceleration sensitivity减速操作对应电机转速的减少量，减少越多灵敏度越高，反之则灵敏度越低4.2.32调速步幅 step of speed adjustment 操作面板调速按钮每次按动对应电机转速的加减数值。4.2.33出厂参数factory parameter 伺服控制系统在出厂时预设好的参数。4.2.34简易缝模式 Simple sewing mode 只有电机无级调速功能的缝纫模式。同义词：平车模式4.2.35自由缝模式 free sewing mode 在简易缝模式上增加停针功能的缝纫模式，此时可增加电磁铁功能。4.2.36定长缝模式 constant sewing mode 按设定缝纫针数运行的缝纫模式。同义词：定针缝模式、定寸缝模式4.2.37连续回缝模式 bar tacking mode 按设定缝纫针数及缝纫次数运行的缝纫模式。同义词：折返缝模式4.2.38监视模式 monitor mode 此模式用于显示系统工作中的参数值。4.2.39自动测试模式 auto test mode 系统自动按照预定针数或时间运行的工作模式。4.2.40底线计数 bobbin thread count 控制系统计算缝纫底线剩余量。4.2.41剪线计数 Trimming Counter控制系统计算剪线的次数。4.2.42自动测试间隔时间 auto test interval time此操作用于设置自动测试间隔（停顿）时间。同义词：拖车模式间隔时间4.2.43电机/机头传动比 motor/machine run rate电机皮带轮与机头皮带轮的直径比值（1/1）。4.2.44电磁铁全出力时间solenoid full-on time 电磁铁工作于连续通电状态的时间。4.2.45电磁铁斩波开通时间 solenoid chopping ON time 电磁铁工作于通电和断电状态时其通电的时间。4.2.46电磁铁斩波关闭时间solenoid chopping OFF time 电磁铁工作于通电和断电状态时其断电的时间。4.2.47电磁铁保护时间 maximum time of solenoid电磁铁通电的最长时间，一旦时间到了设定值则断电。4.2.48加油提醒时间 Time for add oil Note 系统提醒对油盘进行加油的预定时间。同义词：加机油计时时间4.2.49上停针角度调整 up needle position adjustment mechanical angle 相对于上针位传感器的位置偏移所进行的调整。4.2.50下停针角度调整 down needle position adjustment mechanical angle 相对于下针位传感器的位置偏移所进行的调整。4.3拨码开关 code-dialling switch/dip switch通过手动拨到“1”或“0”来实现整个数值的开关。 4.3.1速度拨码开关 speed dip switch用于设置电机运转速度的开关。4.3.2转向拨码开关 direction dip switch用于设置电机运转方向的开关。4.3.3停针拨码开关 needle stop dip switch用于设定上/下停针的开关。4.3.4机型拨码开关 Machine Type dip switch用于设置相应缝纫机类型的开关。4.3.5自动测试拨码开关 auto test dip switch 用于设置自动测试的开关。同义词：拖车模式开关5 电机术语5.1永磁同步电动机 permanent-magnet synchronous motor利用永磁体建立励磁磁场的同步电动机5.2匝间绝缘 interturn insulation 相邻匝之间的绝缘。GB-T 2900.25-2008，3.9-411-39-045.3旋转方向 direction of rotation从电机的传动端朝电机的非传动端沿轴向看电机的旋转方向。 GB-T 2900.25-2008，3.13-411-43-385.4静摩擦转矩 static friction torque 电机不通电时，使转子在任意位置开始转动需克服的阻力矩。5.5电机常数 Motor constant在额定温度和失速情况下，峰值转矩与输入功率方根的比值为Km。Km = (7)5.6反电动势常数 Voltage constant 绕组产生的线电压与转子速度比值为KE（反电动势常数）。KE= (8)5.7极数 number of poles磁场的永磁体极数，每转的电气周波就等于极数除以2。5.8转子转动惯量 rotor moment of Inertia转子绕轴转动惯性的度量。5.9转矩常数 Torque constant电机对其消耗的每安培电流产生的转矩，用发生的转矩除以相应的电流得到。 根据定义可知，在电机操作速度和转矩范围里，该值几乎恒定。 常用连续转矩Tc除以连续电流Ic得到Kt。 在某些电机里，也采用峰值转矩除以峰值电流。 这是个保守的方法，在电流小于Ip时算出的转矩较为稳妥，因为Kt在峰值电流时变小。5.10定子电阻 stator resistance 电机绕组导线之间测量的电阻。对于具有星形接法绕组的无刷电机，该值代表串接两相绕组的电阻。对于三角接法的电机，该值代表一相并联另外串接两相的电阻。5.11定子电感 stator inductance 电机绕组导线之间测量的电感。对于具有星形接法绕组的无刷电机，该值代表串接两相绕组的电感。对于三角接法的电机，该值代表一相并联另外串接两相的电感。5.12电机初始角 motor initial angle指定子A相绕组与其检测装置实际安装位置之间的夹角（电角度）。5.13步距角 step angle指步进电动机的定子控制绕组每改变一次通电方式,对应电动机转子所转过的理论空间角度，用Qs表示。5.14失步 out of step电机运转时运转的步数不等于理论上的步数。5.15保持转矩 Holding Torque是指步进电机输入额定电压但没有转动时，定子锁住转子的力矩。5.16 定位转矩Cogging torque/Detent Torque指步进电机在没有通电的情况下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的）。 5.17齿距角 angular pitch 相邻两齿中心线间的夹角，通常定子和转子具有相同的齿距角。6 传感器术语6.1速度传感器 rotational speed sensors对齿轮或者转动体的转速进行增量监测的传感器。包括电磁感应、霍尔主动式、差动磁阻等原理型传感器。6.2位置传感器 position sensor利用接触滑针或无接触结构来探测物体位移或角度位置的传感器。包括滑动变阻式、霍尔式、磁阻式等不同原理的传感器。6.2.1踏板位置传感器 Pedal Position sensor 用于检测踏板位置的传感器。6.2.2电机转子位置传感器 rotor position sensor安装在电机内，检测转子磁极与定子各绕组空间相对位置的传感器，它发出的信号用作控制电子开关实现各相绕组电子换向。GB-T 2900.27-1995，4.166.2.3停针位置传感器needle positioning sensor用于检测机头停针位置的传感器。6.2.4布边检测传感器fabric edge position sensor用于检测布边位置的传感器。同义词：缝料检测传感器6.2.5X轴位置传感器 X axis position sensor 用于检测X轴位置的传感器。6.2.6Y轴位置传感器 Y axis position sensor 用于检测Y轴位置的传感器。6.2.7 压脚位置传感器 fork foot position sensor 用于检测压脚位置的传感器。7 保护系统术语 7.1保护动作时间 operating time of protection从系统故障或不正常状态发生的瞬间起至保护装置动作的瞬间止的时间7.2过流保护 over-current protection系统在电流超过预定值时作出的保护。7.3零电压和欠电压保护 low voltage protection系统在电压值低于预定值时作出的保护。7.4停机过电压