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《基于參數辨識的交流伺服速度環(huán)參數自整定.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、DesignandResea『ch設計與研究基于參數辨識的交流伺服速度環(huán)參數自整定李文慶李作慶王大偉劉慶宏林猛(大連光洋科技工程有限公司，遼寧大連116600)摘要：介紹了一種簡便可行的交流伺服系統(tǒng)速度控制器參數整定方法。通過最小二乘方法辨識系統(tǒng)參數。利用對稱最優(yōu)法整定控制器參數。關鍵詞：交流伺服系統(tǒng)參數整定對稱最優(yōu)法中圖分類號：TP273文獻標識碼：BParameterself-tuningofACservovelocity-loopbasedonparameterrecognizationLIWenqing
2、，LIZuoqing，WANGDawei，LIUQinghong，LINMeng(DalianGuangyangTechnologyEngineeringCo．，Ltd．，Dalian116600，CHN)Abstract：AsimpleandpracticalparametertuningmethodforACservosystemspeedcontrollerwaspresented．Inthispapersystemparameterswereidentifiedthroughtheleast—squar
3、emethod，andsymmetricaloptimumprinciplewasusedtosetthecontrollerparameters．Keywords：ACServoSystem；ParameterTuning；SymmetricalOptimumPrinciple隨著科學技術的進步，交流電動機的控制理論日1交流伺服速度環(huán)控制結構臻成熟，尤其是微電子、計算機和電力電子技術的發(fā)展使矢量控制及一些復雜的控制算法在工程應用上得以交流伺服系統(tǒng)速度環(huán)結構如圖1所示。速度環(huán)調實現(xiàn)，使交流伺服系統(tǒng)在數控機床、機
4、器人等領域得到節(jié)器為PI調節(jié)器，傳遞函數為K(TiS+1)／TiS，K為廣泛的應用。比例增益；Ti為積分時間；其中電流環(huán)的等效模型為交流伺服驅動器作為伺服系統(tǒng)的控制核心，大多1／(ToS+I)，為一階慣性系統(tǒng)；為電動機轉矩常數，t，都采用矢量控制加PID控制的控制結構。通常形成電為電動機軸上轉動慣量(包括轉子慣量與負載轉動慣流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的三環(huán)控制。交流伺服驅動的量)。三環(huán)控制一般都使用PID控制，電流環(huán)與速度環(huán)使用PI控制，位置環(huán)使用P控制。其中電流環(huán)控制能夠抑制電源波動的干擾，提高系統(tǒng)響應速度；速度環(huán)
5、控制能夠增強抗負載擾動的能力，抑制負載擾動引起的速度圖1交流伺服速度環(huán)結構圖波動；位置環(huán)控制保證了定位精度和動態(tài)跟蹤能力。速度環(huán)中去除PI控制器的其他部分，開環(huán)傳遞函控制器參數自整定的方法可以分為兩類：一類是數可以等效為基于對象模型設計方法，另一類是通過模擬人工調試的方法。前者是通過建立控制對象的數學模型，辨識S(．s(1)+1)、模型中的參數，來設計控制器的參數；后者是在對象的其中：K為開環(huán)增益，由負載慣量與電磁轉矩系數決階躍響應、脈沖響應、頻率響應等非參數模型基礎上，定；To為電流環(huán)的等效慣性時間常數。速度
6、環(huán)需要整應用適當的整定方法或計算公式求得控制器參數。定的控制器參數是K與，需要辨識的系統(tǒng)參數為本文使用第一種方法，通過建立交流伺服系統(tǒng)速與，。度環(huán)開環(huán)傳遞函數，并通過系統(tǒng)辨識的方法辨識相應參數。利用對稱最優(yōu)法整定速度環(huán)PI參數。2系統(tǒng)參數辨識方法在只使用P控制時的速度環(huán)結構如圖2所示，閉環(huán)傳遞函數為‘uI‘等’式中：=[’?]，y=[YY?Y]?！?；M表示：(2)Tos+S+。K了用于計算的數據量。對該模型進行離散化可以得到系統(tǒng)的Z變換脈對已辨識出脈沖傳遞函數可以變換為連續(xù)傳遞函沖傳遞函數為數，得到式(3)所示
7、的傳遞函數。由于已知，則可以求出K和。這樣就準確地計算出式(1)所示的速1(3)+口l三一1+口一2、2度環(huán)開環(huán)系統(tǒng)傳遞函數。對于式(3)所示的離散模型中的參數使用測試信3速度控制器PI參數自整定號進行測試，然后使用帶有遺忘因子遞推最小二乘法計算脈沖傳遞函數的參數。具體的做法是：用偽隨機在得到了系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數后，可以采用對稱最信號作為速度指令，進行速度控制，記錄編碼器的速優(yōu)法(SymmetricalOptimumPrinciple)對速度環(huán)PI參度檢測值，對記錄的數據使用遞推最小二乘法進行脈數進行整定。根據對
8、稱最優(yōu)法的PID整定表，對于式沖傳遞函數參數辨識。這其中要求偽隨機信號的頻帶(1)所示的開環(huán)傳遞函數，PI參數為能夠覆蓋伺服驅動的速度環(huán)特征頻帶。K=1Ti=4L這樣就可以完成對交流伺服速度環(huán)的控制參數的圖2只使用P控制速度環(huán)結構圖自整定。其中主要是讓速度環(huán)處在P控制下對伺服驅動系統(tǒng)進行參數辨識，在此基礎上使用對稱最優(yōu)法對速度環(huán)PI參數進行整定。在進行系統(tǒng)的參數辨識廠L廣[_+E時，可
