参数自调整方法、设备及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术实施例提供了一种参数自调整方法、设备及计算机可读存储介质，该参数自调整方法，用于实现伺服控制器参数调整，包括：所述伺服控制器接收输入的预设位置环带宽；所述伺服控制器根据所述预设位置环带宽获取调整参数值，并根据所述调整参数值控制电机运行，所述调整参数值包括以下的一个或多个：位置增益、速度前馈系数、速度比例增益、速度积分增益、ip调整系数。本发明专利技术实施例通过预设位置环带宽，根据理论推导计算得出相关调整参数：位置增益、速度前馈系数、速度比例增益、速度积分增益和ip调整系数，简化了调整过程和节约了调整时间。

Parameter Self-adjusting Method, Equipment and Computer Readable Storage Media

The embodiment of the present invention provides a parameter self-adjusting method, equipment and computer readable storage medium, which is used to realize parameter adjustment of servo controller, including: the preset position loop bandwidth of the servo controller receiving input; the servo controller obtains the adjustment parameter value according to the preset position loop bandwidth, and controls the adjustment parameter value according to the preset position loop bandwidth. The adjusting parameters include one or more of the following: position gain, speed feed-forward coefficient, speed proportional gain, speed integral gain and IP adjusting coefficient. In the embodiment of the present invention, by presupposing the bandwidth of the position loop, the relevant adjustment parameters are derived and calculated according to the theoretical deduction: position gain, speed feed-forward coefficient, speed proportional gain, speed integral gain and IP adjustment coefficient, which simplifies the adjustment process and saves the adjustment time.

【技术实现步骤摘要】
参数自调整方法、设备及计算机可读存储介质
本专利技术实施例涉及电机驱动器控制领域，更具体地说，涉及一种参数自调整方法、设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
随着智能制造的升级，电机控制器的应用越来越广，可以应用在各行各业，如机床、机器人、3C制造、纺织等等，面向的设备对象也千差万别。在伺服控制器投入使用之前，需要调整增益参数来获得较佳的性能效果。该参数调整过程对于设备制造商来说是一个很大的负担，设备调试将占用大部分的生产时间。为了减轻设备调试时间，特别是电气和机械配合上的问题，目前有很多的参数调整方法，如基于最小二乘法的在线参数学习方法，基于滑膜控制的参数调整方法，基于离线重复学习型的参数调整方法等。但是上述参数调整方法存在实现复杂、需要一定的经验积累规律、调整不方便、系统稳定适应性有待验证等问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种参数自调整方法、设备及计算机可读存储介质，旨在解决上述现有的参数调整方法存在实现复杂、需要一定的经验积累规律、调整不方便、系统稳定适应性有待验证等问题。本专利技术实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种参数自调整方法，用于实现伺服控制器参数调整，包括：所述伺服控制器接收输入的预设位置环带宽；所述伺服控制器根据所述预设位置环带宽获取调整参数值，并根据所述调整参数值控制电机运行,所述调整参数值包括以下的一个或多个：位置增益、速度前馈系数、速度比例增益、速度积分增益、ip调整系数。在本专利技术实施例所述的参数自调整方法中，所述伺服驱动器根据所述调整参数值控制电机运行，包括：根据调整参数值确定以下传递函数，并根据所述传递函数控制电机运行；其中，ωp为预设位置环带宽，θm为电动机位置，θcom为位置环位置指令，s为复频域符号，α为ip调整系数，Kpv为速度比例增益，Kvff为速度前馈系数，Kpp为位置增益，Kiv为速度积分增益，D为粘滞系数，J为惯量。在本专利技术实施例所述的参数自调整方法中，所述调整参数值包括位置增益Kpp，所述伺服控制器根据所述预设位置环带宽获取调整参数值，包括：根据以下计算式获取所述位置增益Kpp：Kpp＝ωp。在本专利技术实施例所述的参数自调整方法中，所述方法还包括：所述伺服控制器接收输入的预设阻尼系数ζ；根据所述预设位置环带宽及所述预设阻尼系数ζ确定速度带宽ωv：ωv＝2ζωp。在本专利技术实施例所述的参数自调整方法中，所述调整参数值包括速度前馈系数Kvff；所述伺服控制器根据所述预设位置环带宽获取调整参数值，包括：根据以下计算式获取所述速度前馈系数Kvff：在本专利技术实施例所述的参数自调整方法中，所述调整参数值包括速度比例增益Kpv，所述伺服控制器根据所述预设位置环带宽获取调整参数值，包括：根据以下计算式获取所述速度比例增益Kpv：在本专利技术实施例所述的参数自调整方法中，所述调整参数值包括速度积分增益Kiv，所述伺服控制器根据所述预设位置环带宽获取调整参数值，包括：根据以下计算式获取所述速度积分增益Kiv：Kiv＝ωv2/Kpv。在本专利技术实施例所述的参数自调整方法中，所述调整参数值包括ip调整系数α，所述伺服控制器根据所述预设位置环带宽获取调整参数值，包括：根据以下计算式获取ip调整系数α：本专利技术实施例还提供一种参数自调整设备，包括存储单元和处理单元，所述存储单元中存储有可在所述处理单元执行的计算机程序，且所述处理单元执行所述计算机程序时实现如上所述的参数自调整方法的步骤。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的参数自调整方法的步骤。本专利技术实施例提供的参数自调整方法、设备及计算机可读存储介质具有以下有益效果：通过预设位置环带宽，根据理论推导计算得出相关调整参数：位置增益、速度前馈系数、速度比例增益、速度积分增益和ip调整系数，简化了调整过程和节约了调整时间。附图说明图1是本专利技术实施例提供的参数自调整方法的流程示意图；图2是伺服控制器实现电机闭环控制的原理示意图；图3是本专利技术实施例提供的参数自调整设备示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，是本专利技术实施例提供的参数自调整方法的流程示意图，该参数自调整方法用于实现伺服控制器参数调整，具体包括以下步骤：步骤S1：伺服控制器接收输入的预设位置环带宽。上述预设位置环带宽可通过上位机输入到伺服控制器，且该预设位置环带宽可由技术人员根据伺服控制器的使用场合调整，一般设备的预设位置环带宽范围为几十Hz～200Hz，较少会超过200Hz。从控制上来说，受设备刚性、负载惯量、内部速度电流环可达带宽影响，因此需凭经验设置。在该步骤S1中，还可包括：伺服控制器接收输入的预设阻尼系数。当无预设阻尼系数输入时，上述预设阻尼系数可采用默认值。并且，可根据过阻尼、欠阻尼或者临界阻尼的需求，设置和调整预设阻尼系数，当不希望有超调时可选择过阻尼，当允许超调时可选择欠阻尼。一般选择过阻尼，即预设阻尼系数为1到1.2之间。也可根据二阶系统来评估期望的谐振峰值大小，根据期望的谐振峰值大小来预设阻尼系数的大小。如图2所示，是上述伺服控制器实现电机闭环控制的原理示意图，该伺服控制器具体可包括位置环1、速度环11和电机电磁理想模型111。位置环1的位置指令θcom与位置反馈θm的传递函数可表达为:简化上式，可得：其中，ωp为预设位置环带宽，θm为位置反馈，θcom为位置指令，s为复频域符号，α为ip调整系数，Kpv为速度比例增益，Kvff为速度前馈系数，Kpp为位置增益，Kiv为速度积分增益，D为粘滞系数，J为惯量。在上述伺服控制器中，位置指令θcom及位置反馈θm的差值输入位置环1(该位置环1的位置增益为Kpp)，位置环1的输出经速度前馈值ωff补偿获得速度指令ωcom，上述速度指令ωcom与速度反馈ωm的差值输入到速度环11(该速度环11的速度积分增益为Kiv)。速度环11的输出经ip调整系数α及速度反馈ωm补偿后使用速度比例增益Kpv进行调整。为简化分析，本专利技术实施例的理想电流环的传递函数近似为1，电流指令到电机产生的电磁力矩的电机电磁理想模型等于KT。步骤S2：伺服控制器根据预设位置环带宽获取调整参数值，并根据调整参数值控制电机运行,调整参数值包括以下的一个或多个：位置增益、速度前馈系数、速度比例增益、速度积分增益、ip调整系数。为了简化参数调试，但因阶数越高控制越复杂，因此本专利技术实施例将伺服控制器系统简化成1阶系统来达到最简便的调整说明，且令该1阶系统传递函数的分母：D(s)＝(s+ωp)(s2+2ζωvs+ωv2)＝s3+(ωp+2ζωv)s2+(2ζωvωp+ωv2)s+ωv2ωp(3)令该1阶系统传递函数的分子：N(s)＝ωp(s2+2ζωvs+ωv2)＝ωps2+2ζωvωps+ωv2ωp(4)其中，ωv为速度带宽。如果已有伺服控制器系统的传递函数(2)的分母与分子能简化成1阶系统传递函数的分母(3)与分子(4)的这种形式，那么实际中的相关调整参数就可以找到一种关系来简化，把相关调整参数通过算法相互联动起来，这样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种参数自调整方法，用于实现伺服控制器参数调整，其特征在于，包括：所述伺服控制器接收输入的预设位置环带宽；所述伺服控制器根据所述预设位置环带宽获取调整参数值，并根据所述调整参数值控制电机运行,所述调整参数值包括以下的一个或多个：位置增益、速度前馈系数、速度比例增益、速度积分增益、ip调整系数。

【技术特征摘要】
1.一种参数自调整方法，用于实现伺服控制器参数调整，其特征在于，包括：所述伺服控制器接收输入的预设位置环带宽；所述伺服控制器根据所述预设位置环带宽获取调整参数值，并根据所述调整参数值控制电机运行,所述调整参数值包括以下的一个或多个：位置增益、速度前馈系数、速度比例增益、速度积分增益、ip调整系数。2.根据权利要求1所述的参数自调整方法，其特征在于，所述伺服驱动器根据所述调整参数值控制电机运行，包括：根据所述调整参数值确定以下传递函数，并根据所述传递函数控制电机运行；其中，ωp为预设位置环带宽，θm为电动机位置，θcom为位置环位置指令，s为复频域符号，α为ip调整系数，Kpv为速度比例增益，Kvff为速度前馈系数，Kpp为位置增益，Kiv为速度积分增益，D为粘滞系数，J为惯量。3.根据权利要求2所述的参数自调整方法，其特征在于，所述调整参数值包括位置增益Kpp，所述伺服控制器根据所述预设位置环带宽获取调整参数值，包括：根据以下计算式获取所述位置增益Kpp：Kpp＝ωp。4.根据权利要求2所述的参数自调整方法，其特征在于，所述方法还包括：所述伺服控制器接收输入的预设阻尼系数ζ；根据所述预设位置环带宽及所述预设阻尼系数ζ确定速度带宽ωv：ωv＝2ζωp。5.根据权利要求4所述的参数自调整方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文农，匡两传，
申请(专利权)人：苏州汇川技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32