伺服系統(tǒng)級(jí)聯(lián)控制器參數(shù)自調(diào)諧技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速進(jìn)步推動(dòng)著數(shù)控系統(tǒng)加工技術(shù)朝著高速高精度化和智能化的方向不斷發(fā)展。作為其核心，伺服系統(tǒng)普遍采用電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)三環(huán)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的PID控制器，包含前饋、反饋控制參數(shù)，其配置決定了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)性能。手動(dòng)調(diào)整參數(shù)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，而自動(dòng)調(diào)諧則快速高效。國(guó)外品牌的商用驅(qū)動(dòng)器大多提供了類似功能，但國(guó)內(nèi)仍處于理論階段，目前尚未有成熟的產(chǎn)品，亟需一種穩(wěn)定可靠、可快速準(zhǔn)確辨識(shí)系統(tǒng)特征量的自調(diào)諧方案。
　　本文研究和設(shè)計(jì)了一種伺服系

2、統(tǒng)級(jí)聯(lián)控制器參數(shù)自調(diào)諧方案，文中的主要被控對(duì)象為轉(zhuǎn)矩控制模式下的電流環(huán)閉環(huán)控制回路。
　　首先，闡述了機(jī)械諧振及非線性現(xiàn)象的作用機(jī)理，歸納了提取被控對(duì)象頻域特性時(shí)可用的掃頻測(cè)試和功率譜分析方案，并藉由獲得的反諧振和諧振頻率推導(dǎo)出系統(tǒng)速度環(huán)和位置環(huán)的穩(wěn)定閉環(huán)帶寬。
　　接著，研究和改進(jìn)了一種基于繼電反饋的伺服系統(tǒng)線性模型及其庫(kù)倫摩擦力的辨識(shí)方法和測(cè)試流程，分析了算法精度、濾波效果和穩(wěn)定性，并對(duì)測(cè)試過(guò)程中繼電器參數(shù)的配置原則進(jìn)行

3、了說(shuō)明。
　　然后，在上述基礎(chǔ)上，綜合考慮了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、跟隨精度及頻帶寬度等性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)了伺服系統(tǒng)速度環(huán)、位置環(huán)控制器的結(jié)構(gòu)及調(diào)諧方案，并對(duì)前饋控制器的效果和必要性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后，總結(jié)上文，以閉環(huán)系統(tǒng)控制帶寬為依據(jù)，提出了一種伺服系統(tǒng)級(jí)聯(lián)控制器參數(shù)的自調(diào)諧方案，實(shí)現(xiàn)了速度環(huán)、位置環(huán)前饋和反饋控制參數(shù)的自動(dòng)調(diào)諧。實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用結(jié)果表明，本方案調(diào)諧效果優(yōu)于安川伺服的速度環(huán)自動(dòng)調(diào)諧功能，并可適用于不同的負(fù)載工況，在