System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种伺服驱动器速度环参数自整定方法技术_技高网

一种伺服驱动器速度环参数自整定方法技术

技术编号:41288499 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-11 09:37
本发明专利技术公开了一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,包括伺服驱动器,所述伺服驱动器的控制结构一般为位置环、速度环、电流环的矢量控制(FOC),此控制结构最终实现伺服电机的可控运行。本发明专利技术通过三个环(位置环、速度环、电流环)具体使用PI进行控制,每一个环路都有一个PI控制,三个环路加在一起参数众多,如果靠人工进行调节整定参数,则极大的增加了人工成本和调节时间,所以伺服驱动器具有参数自整定功能,对于批量应用来说意义重大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及伺服驱动器,具体为一种伺服驱动器速度环参数自整定方法


技术介绍

1、伺服驱动器的控制结构一般为位置环、速度环、电流环的矢量控制,从而实现,伺服电机的可控运行,三个环(位置环、速度环、电流环)具体使用pi进行控制,每一个环路都有一个pi控制,三个环路加在一起参数众多,如果靠人工进行调节整定参数,则极大的增加了人工成本和调节时间,所以伺服驱动器具有参数自整定功能,其中,电流环的pi参数,由伺服驱动器自身以及电机自身参数决定,伺服驱动器的速度环pi参数直接影响最终的伺服电机运行效果,是三个环参数的重中之重,速度环pi参数的调节,是人工调节参数中,最耗费时间的一个环路,因此,简单易行的速度环pi参数自整定方法,对于减少人工成本和调节时间来说尤为重要。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案,一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,包括伺服驱动器,所述伺服驱动器通过公式二:

3、将速度环参数转换为基于速度环期望带宽的方式,便于调节速度环参数kvp和kvi,在较低默认期望带宽下,调节伺服速度环参数,只需要增大速度环期望带宽即可,完成速度环参数调节。

4、优选的,所述速度环pi改写为同时忽略粘性摩擦系数b,假定速度环开环截止频率为,截止频率处的相位裕度,幅相特性方程为:

5、公式一:

6、

7、优选的,所述速度环的kvp和kvi与开环截止频率ωv成正比。

8、优选的,所述计算速度环参数kvp和kvi,采用第一次惯量辨识得到一个大致惯量j1,然后进行第一次速度环参数初整定,得到kvp1和kvi1,使用第一次速度环参数初整定结果,进行第二次惯量辨识j2,然后再进行第二次速度环参数整定,得到kvp2和kvi2。

9、优选的,所述速度环在忽略系统摩擦条件下,机械运动方程为:

10、公式三:

11、

12、对上式等号两边同时取积分,得到:

13、公式四:

14、j(vmt-vm0)+∫tl(t)dt=∫tem(t)dt

15、将上式等号右边写成离散形式,得到:

16、公式五:

17、

18、公式六:

19、

20、

21、将上式做差,消去,得到转动惯量,即:

22、公式七:

23、

24、优选的,继续按伺服驱动器测转动惯量时发出的速度指令进行运行,通过累加每个采样点的速度偏差verr(每个采样点的速度偏差=采样点的速度指令–采样点的速度反馈),累加时间,每个运行周期完成后,将本运行周期累加得到的速度偏差和verr_sum2与上一运行周期累加得到的速度偏差和verr_sum1,进行比较。

25、优选的,速度环在进行运行的基础上,已经得到了一个粗略的转动惯量j1,以及一个粗略的速度环参数kvp1和kvi1,重复进行运行。

26、与现有技术相比,本专利技术的有益效果如下:

27、1、本专利技术通过加入在伺服驱动器里,无需改变伺服的控制结构,通用性好,通过速度环参数自整定,可减少人工成本和调节时间,算法形式的伺服驱动器自己整定速度环参数,一致性好。

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【技术保护点】

1.一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,包括伺服驱动器,其特征在于:所述伺服驱动器通过公式二:

2.根据权利要求1所述的一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,其特征在于:所述速度环PI改写为同时忽略粘性摩擦系数B,假定速度环开环截止频率为ωv,截止频率处的相位裕度幅相特性方程为:

3.根据权利要求2所述的一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,其特征在于:所述速度环的Kvp和Kvi与开环截止频率ωv成正比。

4.根据权利要求1所述的一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,其特征在于:所述公式二,计算速度环参数Kvp和Kvi,采用第一次惯量辨识得到一个大致惯量J1,然后进行第一次速度环参数初整定,得到Kvp1和Kvi1,使用第一次速度环参数初整定结果,进行第二次惯量辨识J2,然后再进行第二次速度环参数整定,得到Kvp2和Kvi2。

5.根据权利要求4所述的一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,其特征在于:所述速度环在忽略系统摩擦条件下,机械运动方程为:

6.根据权利要求5所述的一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,其特征在于:继续按伺服驱动器测转动惯量时发出的速度指令进行运行,通过累加每个采样点的速度偏差Verr(每个采样点的速度偏差=采样点的速度指令–采样点的速度反馈),累加时间,每个运行周期完成后,将本运行周期累加得到的速度偏差和Verr_sum2与上一运行周期累加得到的速度偏差和Verr_sum1,进行比较。

7.根据权利要求6所述的一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,其特征在于:速度环在进行运行的基础上,已经得到了一个粗略的转动惯量J1,以及一个粗略的速度环参数Kvp1和Kvi1。

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【技术特征摘要】

1.一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,包括伺服驱动器,其特征在于:所述伺服驱动器通过公式二:

2.根据权利要求1所述的一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,其特征在于:所述速度环pi改写为同时忽略粘性摩擦系数b,假定速度环开环截止频率为ωv,截止频率处的相位裕度幅相特性方程为:

3.根据权利要求2所述的一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,其特征在于:所述速度环的kvp和kvi与开环截止频率ωv成正比。

4.根据权利要求1所述的一种伺服驱动器速度环参数自整定方法,其特征在于:所述公式二,计算速度环参数kvp和kvi,采用第一次惯量辨识得到一个大致惯量j1,然后进行第一次速度环参数初整定,得到kvp1和kvi1,使用第一次速度环参数初整定结果,进行第二次惯量辨识j2,然后再进行第二次速度环参数...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏亮曹祥周会成谭先锋魏章保
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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