“先把电机和机械结构分开判断。”


    周野没有继续调整控制参数。


    二十四块定子在独立试验台上已经完成过测试。


    额定扭矩波动只有百分之一点二。


    如果现在看到角度抖动，就立刻认定电机设计失败，很可能会走错方向。


    b轴重新回到零度。


    低速转动。


    每分钟零点五度。


    角度误差只有一点九个角秒。


    符合要求。


    b轴转到正十度。


    误差上升到三个角秒。


    正二十度。


    六点七个角秒。


    正三十度。


    十一点四个角秒。


    随着铣头摆角增加，抖动越来越明显。


    如果是电机自身的周期性扭矩波动，无论b轴处于什么角度，误差都应该接近。


    现在却与摆角高度相关。


    这说明真正变化的，是九吨重铣头产生的重力矩。


    铣头位于零度时，重心基本处于b轴正下方。


    电机只需要克服轴承摩擦。


    摆到正三十度以后，铣头重心偏离旋转中心。


    巨大的自重开始形成持续力矩。


    控制器必须一直输出数千牛米，才能让铣头停在目标位置。


    现有程序没有完整重力补偿。


    它使用传统位置闭环。


    角度向下偏了，电机增加电流，把铣头拉回去。


    拉过头以后，电流又下降。


    铣头再次向下偏。


    如此反复，就形成低速抖动。


    “电机一直等位置出错以后才纠正。”


    林浩看着电流曲线，“九吨结构惯量太大。”


    “等它发现误差，已经晚了。”


    “要在解除机械夹紧之前，先给电机一个能够托住铣头的力。”


    “重力前馈。”


    控制器需要知道每个b轴角度对应多少重力矩。


    理论上可以按照铣头质量和重心位置计算。


    可这套样机由三套旧样机部件重新组合。


    主轴、冷却、夹紧模块和电机都发生了变化。


    实际重心早已不同于原设计。


    周野在铣头底部布置四个载荷传感器。


    b轴从负九十度缓慢摆到正九十度。


    每隔一度，记录一次电机维持静止所需电流。


    总共一百八十一个位置。


    第一轮测量完成后，形成基础重力曲线。


    可第二轮数据与第一轮仍然存在差异。


    同一个角度，从上向下运动和从下向上运动，所需电流不同。


    “摩擦。”


    韩正业说道，“大型回转轴承的启动摩擦比运动摩擦大。”


    “方向一变，摩擦力也跟着变。”


    单纯重力补偿还不够。


    还要建立低速摩擦模型。


    启动前，提前克服静摩擦。


    进入运动以后，电流迅速下降。


    接近目标位置，再切换到微动控制。


    林浩建立三层控制。


    第一层，重力前馈。


    根据b轴角度，提前输出托住铣头的基础扭矩。


    第二层，摩擦补偿。


    根据运动方向和速度，修正启动与运行扭矩。


    第三层，位置闭环。


    只负责修正剩余的微小角度误差。


    第一次测试。


    正三十度角度波动从十一点四角秒，下降到五点一角秒。


    第二次增加方向切换补偿。


    下降到三点二角秒。


    已经接近目标。


    系统却依旧显示一处异常。


    【b轴低速控制误差：3.2角秒】


    【重力补偿准确度：94%】


    【摩擦补偿准确度：89%】


    【剩余误差来源：驱动模块响应延迟不一致】


    二十四块定子由十二组驱动模块控制。


    每组驱动两块定子。


    理论上同时输出。


    实际通信和功率器件存在微小差异。


    最快的驱动模块与最慢的驱动模块之间，相差零点六毫秒。


    普通电机感受不到。


    二十四组圆周分布的定子却会因此产生短暂不均衡力。


    “不要要求十二组驱动同时收到命令。”


    林浩说道，“先测出每一组实际延迟。”


    “最慢的一组作为基准。”


    “其他驱动提前发送。”


    十二组驱动逐一标定。


    控制器根据实际响应时间，生成独立触发偏移。


    第三轮测试开始。


    b轴正三十度。


    角度波动一点八角秒。


    正六十度。


    两点一个角秒。


    负六十度。


    两点三角秒。


    最低稳定转速，从每分钟零点五度下降到每分钟零点零五度。


    九吨重的铣头开始以肉眼几乎察觉不到的速度平稳移动。


    没有停顿。


    没有爬行。


    也没有方向来回抢夺。


    【b轴低速爬行异常已消除】


    【最低稳定转速：0.05度每分钟】


    【最大角度波动：2.3角秒】


    【驱动模块同步误差：0.08毫秒】


    【模块化力矩电机控制完成度提升至96%】


    b轴问题解决。


    可当c轴开始整圈回转测试时，角度误差又出现规律性变化。


    每转一圈，误差曲线会产生一次明显起伏。


    最大定位误差，八点七角秒。


    而项目指标，同样是不超过三个角秒。


    这一次，电机电流很稳定。


    机械转动也没有卡顿。


    问题来自角度测量本身。


    ……