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三环控制原理.pdf

上传人:小辰GG1 2022/6/28 文件大小:218 KB

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三环控制原理.pdf

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文档介绍

文档介绍:三环控制原理
1、首先电流环:电流环的输入是速度环 PID 调节后的那个输出,我们称为“电流环给定”吧,
然后呢就是电流环的这个给定和“电流环的反馈”值进行比较后的差值在电流环内做 化速度大,这个环节的正比常数的比例倒数我们在伺
服系统里通常叫它为积分时间常数,积分时间常数越小意味着系统的变化速度越快,所以同
样如果增大积分速度(也就是减小积分时间常数)将会降低控制系统的稳定程度,直到最后
出现发散的震荡过程,。。。这个环节最大的好处就是被调量最后是没有残差的。。。
3、PI(比例积分)就是综合 P 和 I 的优点,利用 P 调节快速抵消干扰的影响,同时利
用 I 调节消除残差。。。
4、单独的 D(微分)就是根据差值的方向和大小进行调节的,调节器的输出与差值对
于时间的导数成正比,微分环节只能起到辅助的调节作用,它可以与其他调节结合成 PD 和
PID 调节。。。它的好处是可以根据被调节量(差值)的变化速度来进行调节,而不要等到出
现了很大的偏差后才开始动作, 其实就是赋予了调节器以某种程度上的预见性,可以增加系
统对微小变化的响应特性。。。
5、PID 综合作用可以使系统更加准确稳定的达到控制的期望。。。
伺服的电流环的 PID 常数一般都是在驱动器内部设定好的,操作使用者不需要更改。。。
速度环主要进行 PI(比例和积分),比例就是增益,所以我们要对速度增益和速度积分
时间常数进行合适的调节才能达到理想效果。。。
位置环主要进行 P(比例)调节。。。对此我们只要设定位置环的比例增益就好了。。。
位置环、速度环的参数调节没有什么固定的数值,要根据外部负载的机械传动连接方式、
负载的运动方式、负载惯量、对速度、加速度要求以及电机本身的转子惯量和输出惯量等等
很多条件来决定,调节的简单方法是在根据外部负载的情况进行大体经验的范围内将增益参
数从小往大调,积分时间常数从大往小调,以不出现震动超调的稳态值为最佳值进行设定。。。
当进行位置模式需要调节位置环时,最好先调节速度环(此时位置环的比例增益设定在
经验值的最小值),调节速度环稳定后,在调节位置环增益,适量逐步增加,位置环的响应
最好比速度环慢一点,不然也容易出现速度震荡。。。如果您对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。
如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,
用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好
一点。如果本身要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制
器没有很高的要求。
就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;
位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。
对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本
身的运算速度很慢(比如 PLC,或低