一种直流电机角位移数字伺服控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种直流电机角位移数字伺服控制系统，包括数字控制计算机、数/模转换模块、直流功率放大器、伺服对象、光电编码器和高速计数器模块；所述伺服对象由直流电机的输出端串接机械负载构成，所述数字控制计算机的输出端依次串接所述数/模转换模块、直流功率放大器后接所述直流电机的输入端，所述机械负载的输出端依次串接所述光电编码器和高速计数器模块后接所述数字控制计算机的输入端。本发明专利技术构造简单，节约成本，简化安装，而且系统响应快，具有极强的抗负载扰动能力。本发明专利技术还公开了一种直流电机角位移数字伺服控制方法。

【技术实现步骤摘要】
一种直流电机角位移数字伺服控制系统及控制方法
本专利技术属于机械精度控制
，涉及一种直流电机角位移伺服控制，更具体地说，是涉及一种采用数字计算机实现的具有强抗负载扰动的直流电机角位移数字伺服控制系统及控制方法。
技术介绍
闭环反馈控制是各种设备普遍采用的精确控制方法，为了实现闭环反馈控制，往往都是对输入、输出间的误差信号进行比例(P)、积分(I)、微分(D)等运算。目前，广泛使用的方法都是在前向通道中对误差进行PID运算，实施起来简单易行，但控制效果往往是响应不快，有超调，抗负载扰动能力差，只能满足一般应用场合。一个性能优良的闭环反馈控制方法除了要求快速响应性、无超调外，抗负载扰动也是一个重要的考量指标。被控量与目标值接近时的性能与设计要求的符合程度，几乎完全取决于系统的抗负载扰动能力。强抗负载扰动能力体现为在一定的负载扰动下，由负载扰动产生的响应幅值小，恢复时间短。大增益的积分控制可以提高系统的抗干扰能力，但增益的取值受到功率放大元件所能提供的最大驱动能力的限制。若将系统的控制结构分成若干含有积分的子系统，对每一子系统实施一定的运算，则前向通路中将有多个积分器，所有积分子系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电机角位移数字伺服控制系统，包括数字控制计算机、数/模转换模块、直流功率放大器、伺服对象、光电编码器和高速计数器模块；其特征在于，所述伺服对象由直流电机的输出端串接机械负载构成，所述数字控制计算机的输出端依次串接所述数/模转换模块、直流功率放大器后接所述直流电机的输入端，所述机械负载的输出端依次串接所述光电编码器和高速计数器模块后接所述数字控制计算机的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种直流电机角位移数字伺服控制系统的控制方法，基于的控制系统包括数字控制计算机、数/模转换模块、直流功率放大器、伺服对象、光电编码器和高速计数器模块；所述伺服对象由直流电机的输出端串接机械负载构成，所述数字控制计算机的输出端依次串接所述数/模转换模块、直流功率放大器后接所述直流电机的输入端，所述机械负载的输出端依次串接所述光电编码器和高速计数器模块后接所述数字控制计算机的输入端；其特征在于，所述控制系统包括如下步骤：(1)将数字控制计算机程序中设置的积分器进行初始化，积分器清零；(2)在数字控制计算机中输入角位移数字量指令信号值；(3)高速计数器模块采集由光电编码器传送过来的机械负载角位移数字量反馈信号并传输给数字控制计算机；(4)数字控制计算机对输入角位移数字量指令信号和机械负载角位移数字量反馈信号取误差；(5)数字控制计算机对误差信号进行一次累加积分，得到一次累加积分结果；(6)数字控制计算机对一次累加积分结果乘以一次积分系数Ki1，得到一次乘法运算结果；(7)数字控制计算机对光电编码器反馈信号乘以一次反馈系数Kf1，得到二次乘法运算结果；(8)数字控制计算机对一次乘法运算结果和二次乘法运算结果进行减法运算，得到一次减法运算结果；(9)数字控制计算机对一次减法运算结果进行累加积分，得到二次累加积分结果；(10)数字控制计算机对二次累加积分结果乘以二次积分系数Ki2，得到三次乘法运算结果；(11)数字控制计算机对光电编码器反馈信号乘以二次反馈系数Kf2，得到四次乘法运算结果；(12)数字控制计算机对三次乘法运算结果和四次乘法运算结果进行减法运算，得到二次减法运算结果；(13)数字控制计算机对光电编码器反馈信号进行差分运算，得到差分运算结果；(14)数字控制计算机对差分运算结果乘以差分系数Kd，得到五次乘...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹏程，杨林初，夏永锋，缪鑫，王伟，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32