参数自整定装置、方法、伺服系统及计算机可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:41177421 阅读:15 留言:0更新日期:2024-05-07 22:13
本申请提供了一种参数自整定装置、方法、伺服系统及计算机可读存储介质。参数自整定装置包括控制模块、系统参数获取模块以及参数自整定模块。控制模块包括第一加法器、位置环反馈控制器、前馈控制器、第二加法器、速度指令整形控制器、第三加法器以及速度环反馈控制器。系统参数获取模块用于获取电机对象的特征参数。参数自整定模块用于根据特征参数和预设性能指标获取控制器参数,控制器参数包括速度环反馈控制器参数、速度指令整形控制器参数、位置环反馈控制器参数、前馈控制器参数中的一个或多个。参数自整定装置解决了比例‑比例积分的位置环‑速度环控制结构调节时间长、跟随误差大的问题,降低了调试难度,提高了伺服系统的运行效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电机伺服系统控制,尤其涉及一种参数自整定装置、方法、伺服系统及计算机可读存储介质


技术介绍

1、电机伺服系统是现代自动化设备中的关键组成部分,广泛应用于工业生产、机器人技术、航空航天和医疗设备等众多领域。随着技术的不断进步,电机伺服系统也在不断演进,以满足日益复杂的工业需求。其中,直驱电机技术和高分辨编码器技术的应用以及更高效的工业生产需求,推动了电机伺服系统朝着高动态响应、易调试的方向发展,这些变化对现代工业自动化产生了深远的影响。

2、在高动态响应需求的应用场合,传统的电机伺服系统采用典型的比例-比例积分(p-pi)控制的位置环-速度环控制结构日益难以满足应用需求。这种传统控制结构存在一些显著的问题,首先是系统的调节时间较长,这意味着系统需要更多的时间来达到稳定状态,导致生产效率不高。其次,位置跟随误差较大,这会导致系统无法准确地跟踪预定的运动轨迹,特别是在高速运动和快速变化的工作环境中。为了克服这些问题,需要探索更为先进的电机伺服系统控制结构。

3、除了对高动态响应的需求之外,电机伺服系统不同场合下由于系统特征参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种参数自整定装置,用于与电机对象连接,其特征在于,包括:控制模块、系统参数获取模块以及参数自整定模块;

2.根据权利要求1所述的参数自整定装置,其特征在于,所述控制器参数包括所述速度环反馈控制器参数,所述特征参数包括所述电机对象的惯量参数和所述电机对象的时延参数,所述预设性能指标包括所述第二速度环的阶跃响应超调量和所述第一速度环的零频抗扰增益,所述速度环反馈控制器配置为比例积分控制器,所述速度环反馈控制器参数包括所述速度环反馈控制器的比例系数和所述速度环反馈控制器的积分系数,所述参数自整定模块还用于根据所述惯量参数、所述时延参数、所述阶跃响应超调量以及所述零频抗扰增益通...

【技术特征摘要】

1.一种参数自整定装置,用于与电机对象连接,其特征在于,包括:控制模块、系统参数获取模块以及参数自整定模块;

2.根据权利要求1所述的参数自整定装置,其特征在于,所述控制器参数包括所述速度环反馈控制器参数,所述特征参数包括所述电机对象的惯量参数和所述电机对象的时延参数,所述预设性能指标包括所述第二速度环的阶跃响应超调量和所述第一速度环的零频抗扰增益,所述速度环反馈控制器配置为比例积分控制器,所述速度环反馈控制器参数包括所述速度环反馈控制器的比例系数和所述速度环反馈控制器的积分系数,所述参数自整定模块还用于根据所述惯量参数、所述时延参数、所述阶跃响应超调量以及所述零频抗扰增益通过第一方程组确定所述速度环反馈控制器的比例系数和所述速度环反馈控制器的积分系数。

3.根据权利要求2所述的参数自整定装置,其特征在于,所述第一方程组为:

4.根据权利要求3所述的参数自整定装置,其特征在于,所述控制器参数包括所述速度指令整形控制器参数,所述参数自整定模块还用于根据所述特征参数和预设性能指标获取所述第一速度环的低频零点和所述第一速度环的低频极点,并根据所述低频零点和所述低频极点确定所述速度指令整形控制器参数。

5.根据权利要求4所述的参数自整定装置,其特征在于,所述速度指令整形控制器参数包括所述速度指令整形控制器的第一参数和所述速度指令整形控制器的第二参数,所述第一速度环的低频零点的相反数为kvi,所述第一速度环的低频极点的相反数为p1,所述第一参数为t1:t1=1/p1,所述第二参数为t2:t2=1/kvi。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的参数自整定装置,其特征在于,所述控制器参数还包括所述前馈控制器参数,所述前馈控制器参数包括所述前馈控制器的速度前馈系数和所述前馈控制器的加速度前馈系数,所述加速度前馈系数为a:a=2ζv/ωnv+τ,所述速度前馈系数为b:b=1。

7.根据权利要求3-5任意一项所述的参数自整定装置,其特征在于,所述控制器参数还包括所述位置环反馈控制器参数,所述位置环反馈控制器配置为比例控制器,所述位置环反馈控制器参数包括所述位置环反馈控制器的比例系数,所述预设性能指标还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:闻成蔡泽凯卢洁莹苏为洲
申请(专利权)人:广州零极科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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