為什麼伺服驅動器位置環只有比例控制

時間 2021-06-05 03:37:28

1樓:曲直

伺服控制中常見的三環控制結構是P+PI+PI控制,也是多數電機控制類書籍和通用驅動器採用的拓撲。歸根結底,什麼樣的控制拓撲並不是絕對的,最終還要靠穩定性分析(波特圖,根軌跡,乃奎斯特定理等等)保證系統是穩定的(最好保證充足的PM和GM)。

當控制物件是電機時,常把電流閉環(包括電流環控制器、功率逆變器、電機,忽略飽和等非線性問題)簡化成一階慣性環節(理論上電流環PI設定的目的就是通過零極點對消將電流環簡化成一階),更有甚者直接簡化成直通環節。暴力地直接將電流環當做直通環節,則速度閉環(包括速度環控制器和電機執行方程)的傳函Gclo-spd可以等效為二階環節,這是工程上最喜歡處理的問題了,各種運控書上講了基於速度環開環傳函的ASR設計方法,這裡不贅述了。

廢話了一大堆,終於可能要說到問題了,上面傳函Gclo-spd左面加上位置環控制器,右面再過個積分環節,行程的閉環系統就是位置環了。如果位置環只有Kpp,則系統還是可以在限制在二階系統內分析,比較簡單。如果加上Kpi,則系統上公升到三階,分析的難度就加大了。

在積分影響比較大的低頻段,三階的初始相位延遲又多了90度,除錯的難度增加。

位置環只有kpp可以簡化除錯難度,但並不是說位置環穩態誤差可以靠速度環積分來完全消除,分析下位置環的閉環函式,當位置指令是斜坡或者更高階指令時,可能會產生位置穩態誤差。常用的方法是位置環kp+速度前饋。當然了這也不是一招鮮的方法,對於要求提高動態響應和縮短定位誤差的場合,需要不斷地進行摸索,變增益變拓撲等方法都可以進行嘗試。

2樓:孫孟林

當單比例控制無法達到精度要求時,需要加速度前饋控制,有時是有問題的,可能無法滿足系統精度要求,此時只能用伺服驅動器的速度模式了,位置控制器自己做。

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