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伺服系統速度環控制參數自整定方法研究
點擊次數：3033 發布時間：2010-12-6
伺服系統速度環控制參數自整定方法研究
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
伺服系統速度環控制參數自整定方法研究
實際工業過程中，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;，有關該類受控對象的PID控 制器的參數整定問題，Ziegler與Nichols于1942年便提出了經 驗整定公式，除此外，還有很多其他的設定方法，如幅值相位裕 度等設定方法、IMC方法、ISTE*設定公式等 ，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整定結 果，由此可以推斷，一階慣性滯后模型的*PID控制參數與 其特征值之間存在特定。 交流伺服系統一般采用PID控制結構，交流伺服系統的性 能不僅取決于其采用的控制策略，而且決定于驅動器各控制環 節調節器中設置的控制參數。目前，由于缺乏的參數白整 定方法，交流伺服驅動器的控制參數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 雜，許多交流驅動器的控制參數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，交流伺服系統速度控制環節的固有部分可 以用帶有純時間延遲的一階慣性環節近似 J，因此，若能獲取 交流伺服系統速度控制環節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*控制參數之間的內在關系，則可 以給出伺服速度環控制參數整定結果。文中先以一階慣性滯 后模型為研究目標，探求了模型特征值與其*PID控制參數 之間的關系，然后設計了獲取實際系統近似模型特征值的工程 方法。根據獲得的研究結果，提出了一種交流伺服系統速度環 控制參數自動整定方法，并對其進行了實時仿真驗證。
伺服系統速度環控制參數自整定方法研究