Převodovka je pružina
Motor je vybraný, moment spočítaný, převod nadimenzovaný. Osa se rozjede — a nedojede tam, kam má, hladce. Motor se uklidní za pár milisekund, ale nástroj na konci ještě chvíli kmitá. Zvýšíš zesílení regulátoru, aby to bylo rychlejší, a je to horší. Zvýšíš víc a stroj začne zpívat.
Příčina není v motoru ani v regulátoru. Je v tom, že mezi rotorem a zátěží není tuhá vazba. Harmonická převodovka má torzní tuhost řádu tisíců N·m/rad, řemen mnohem míň, a i tuhá spojka je pružina. Rotor a zátěž jsou tedy dvě hmoty spojené pružinou — a taková soustava má vlastní frekvenci, na které se rozkmitá, jakmile ji někdo dost silně budí.
Všimni si, že motor se uklidní dřív než zátěž. Regulátor vidí motor a je spokojený — kmitá to, co drží nástroj.
Kde tahle labka sedí
Vymezení proti sousedům, ať se to nemíchá:
| Labka | Otázka |
|---|---|
| ControlLab | co dělá P, I a D a jak se čte stabilita — smyčka obecně |
| DriveLab | jestli motor ten moment vůbec dá a neuvaří se |
| DynaLab | jaký moment pohyb stojí a jakou setrvačnost kloub cítí |
| ServoLab | jak rychle smí ta osa reagovat, než se rozkmitá |
Proč to má vlastní kartu. Tuhle věc učí dvě různé katedry a nikdy ji nespojí: mechanik navrhne převodovku podle momentu a životnosti, regulátorář dostane hotový stroj a diví se, proč nejde vytáhnout zesílení. Přitom je to jeden vzorec — tuhost převodu určuje strop šířky pásma regulátoru, a žádné ladění ten strop nezvedne.
Než se pustíš dál: tenhle model je lineární. Vůle v převodu, suché tření a všechno, co závisí na amplitudě, v něm nejsou — a na skutečném stroji umí být důležitější než rezonance. Poslední kapitola říká, co všechno to znamená.