【伺服驅動器頻帶寬度的測試方法、標準講解】

《JB/T10184-2014交流伺服驅動器通用技術條件》規定了伺服驅動器頻帶寬度的測試方法：

驅動器輸入正弦波轉速指令，其幅值為額定轉速指令值的0.01倍，頻率由1Hz逐漸升高，記錄電動機對應的轉速曲線，隨著指令正弦波頻率的提高，電動機轉速的波形曲線對指令正弦波曲線的相位滯后逐漸增大，而幅值逐漸減小。測取相位滯后增大至90°時的頻率作為90°相移的頻帶寬度；幅值減小至1/√2倍的頻率作為-3dB頻帶寬度，以先達到的條件為準。

下文對該測試方法進行相關解釋，為了方便描述，將該標準簡稱為《通用技術條件》。

伺服驅動器的控制信號端子中，有1~2個模擬電壓信號指令輸入端子，用于轉速或轉矩指令的外部輸入，在習慣上常稱為“伺服驅動器的AD端口”。一般轉速指令為幅值±10V的正弦波信號。如圖1所示。

圖1伺服驅動器模擬量控制信號輸入

如果伺服驅動器對輸入指令不設置閾值(電壓死區)，理想情況下，+10V對應電機正轉的額定速度，-10V則對應電機反轉的額定速度，指令電壓幅值的變化，電機轉速也隨之線性變化，如圖2所示。

圖2電機轉速與輸入信號幅值的關系

《通用技術條件》：“驅動器輸入正弦波轉速指令，其幅值為額定轉速指令值的0.01倍”。

假設轉速指令幅值為±10V，并且電機的額定轉速為6000RPM，即當輸入幅值為0.1V的正弦波電壓信號，此時伺服電機的轉速為60RPM。

《通用技術條件》：“頻率由1Hz逐漸升高，記錄電動機對應的轉速曲線”

正弦波頻率由1Hz逐漸升高，如圖3所示。

圖3正弦波轉速指令

在該指令的控制下，伺服電機進行以正向加速——正向減速——反向加速——反向減速四個運動為一個周期的動作，正弦波指令信號在一定的頻率時，伺服電機的最高轉速為60RPM，隨著指令正弦波頻率的提高，電動機轉速的波形曲線對指令正弦波曲線的相位滯后逐漸增大，而幅值逐漸減小。

《通用技術條件》：“測取相位滯后增大至90°時的頻率作為90°相移的頻帶寬度；幅值減小至1/√2倍的頻率作為-3dB頻帶寬度，以先達到的條件為準。”

以幅值頻率曲線為例，如圖4所示。此時頻率f為伺服驅動器的頻帶寬度。

圖4伺服驅動器頻帶寬度