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伺服系統(tǒng)速度環(huán)控制參數(shù)自整定方法研究
點擊次數(shù)：3015 發(fā)布時間：2010-12-6
伺服系統(tǒng)速度環(huán)控制參數(shù)自整定方法研究
Research 0n Speed Control Parameters’Auto-tuning Methods of Servo System CHEN Peng—zhan，TANG Xiao—qi，JIN Hong-xing （National NC system Engineering Research Center，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430074，China） Abstract：In order to get the optimal performance of the servo system，a practical high·performance auto—tuning method to tune sel~o speed loop’S control parameters should be found out．Coordinate rotation optimization method WaS used to optimize the control parameters of the object of the first order lag plus inertia1．A set of optimal parameter tuning formula based on the eharae- teristics parameters of the object approximate model is obtained by using the optimal control parameters and the curve fitting meth- od．AC servo system control parameters self-tuning algorithm model is designed based Oil the tuning formula and real-time simula- tion is conducted to a practical servo system parameters serf-tuning process．The results showed that the proposed parameters’self- tuning method of 8ervo speed control loop can obtain the tuning results efficiently． Key words：sel-vo；auto—tuning；tuning formula；real—time simulation
伺服系統(tǒng)速度環(huán)控制參數(shù)自整定方法研究
實際工業(yè)過程中，被控對象一般可以用帶有純時間延遲的 一階慣性滯后模型來近似描述##8943;，有關(guān)該類受控對象的PID控 制器的參數(shù)整定問題，Ziegler與Nichols于1942年便提出了經(jīng) 驗整定公式，除此外，還有很多其他的設(shè)定方法，如幅值相位裕 度等設(shè)定方法、IMC方法、ISTE*設(shè)定公式等 ，上述資料 中，均利用近似模型的特征值直接給出了控制器的參數(shù)整定結(jié) 果，由此可以推斷，一階慣性滯后模型的*PID控制參數(shù)與 其特征值之間存在特定。 交流伺服系統(tǒng)一般采用PID控制結(jié)構(gòu)，交流伺服系統(tǒng)的性 能不僅取決于其采用的控制策略，而且決定于驅(qū)動器各控制環(huán) 節(jié)調(diào)節(jié)器中設(shè)置的控制參數(shù)。目前，由于缺乏的參數(shù)白整 定方法，交流伺服驅(qū)動器的控制參數(shù)主要由操作人員手動整定 完成，由于人工整定對操作人員的要求較高，整定過程繁瑣復(fù) 雜，許多交流驅(qū)動器的控制參數(shù)在沒有得到良好整定甚至沒有 得到整定便投入運行，以致無法得到滿意的伺服控制性能。
已有分析表明，交流伺服系統(tǒng)速度控制環(huán)節(jié)的固有部分可 以用帶有純時間延遲的一階慣性環(huán)節(jié)近似 J，因此，若能獲取 交流伺服系統(tǒng)速度控制環(huán)節(jié)固有部分的近似模型特征值，以及 近似模型特征值與速度環(huán)*控制參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系，則可 以給出伺服速度環(huán)控制參數(shù)整定結(jié)果。文中先以一階慣性滯 后模型為研究目標(biāo)，探求了模型特征值與其*PID控制參數(shù) 之間的關(guān)系，然后設(shè)計了獲取實際系統(tǒng)近似模型特征值的工程 方法。根據(jù)獲得的研究結(jié)果，提出了一種交流伺服系統(tǒng)速度環(huán) 控制參數(shù)自動整定方法，并對其進(jìn)行了實時仿真驗證。
伺服系統(tǒng)速度環(huán)控制參數(shù)自整定方法研究