一個(gè)批量一致性故障的排查過程去年冬天，有個(gè)做運(yùn)動控制的朋友找我，說他們新開發(fā)的驅(qū)動器在實(shí)驗(yàn)室單臺測試時(shí)轉(zhuǎn)矩輸出非常漂亮，線性度、重復(fù)性都達(dá)標(biāo)。但小批量裝機(jī)后，終端客戶反饋：同一批設(shè)備，冷機(jī)啟動和運(yùn)行兩小時(shí)后的出力明顯不一樣，做同一道工藝軌跡，加工出來的產(chǎn)品尺寸在Z軸方向有0.05mm到0.12mm的漂移。他們第一反應(yīng)是機(jī)械熱膨脹。查了絲杠、導(dǎo)軌、光柵尺，全補(bǔ)償了一遍，沒用。又懷疑是電流采樣溫漂，換了低溫漂電阻和基準(zhǔn)源，也沒解決。折騰了快兩個(gè)月，最后發(fā)現(xiàn)根子在電機(jī)本體——準(zhǔn)確地說，是永磁體溫度變化導(dǎo)致磁鏈下降，而控制算法里那個(gè)磁鏈參數(shù)是寫死的常溫值。這個(gè)坑在實(shí)驗(yàn)室?guī)缀醪豢赡鼙┞?，因?yàn)閱闻_測試時(shí)電機(jī)還沒熱透，一輪測試就結(jié)束了。批量裝機(jī)后設(shè)備連續(xù)跑，電機(jī)溫度從25℃爬到90℃以上，磁鏈掉了將近8%，控制器還在按常溫參數(shù)給電流，轉(zhuǎn)矩自然對不上。磁鏈為什么會隨溫度跑永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩公式，大多數(shù)人背的是：T = (3/2) * p * [ψf * iq + (Ld - Lq) * id * iq]其中ψf是永磁體磁鏈，p是極對數(shù)。對于表貼式電機(jī)，Ld≈Lq，第二項(xiàng)可以忽略，轉(zhuǎn)矩基本正比于ψf和iq的乘積。問題在于，ψf不是常數(shù)。釹鐵硼永磁體的剩磁 Br 有可逆溫度系數(shù)，通常在 -0.10%/℃ 到 -0.13%/℃ 之間。也就是說，溫度每升高1℃，磁鏈就掉0.1%左右。從25℃到100℃，溫升75℃，磁鏈下降大約7.5%到9.75%。這意味著什么？如果控制器不做任何補(bǔ)償，在同樣iq指令下，電機(jī)熱態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩比冷態(tài)低約8