三個閉環負反饋PID調節系統:電流環、速度環和位置環的關係
阿新 • • 發佈:2019-02-07
三個閉環負反饋PID調節系統:電流環、速度環和位置環的關係
伺服電機為了達到生產的精準控制,電機一般採用三環控制,這主要是為了使伺服電機系統形成閉環控制,所謂三環就是3個閉環負反饋PID調節系統。電壓對映電流變化,電流對映轉矩大小,轉矩大小對映轉速的變化,轉速同時又映射了位置的變化,三環控制是考慮電氣與物理融合。以達到非常精準,可靠的控制。
第1環是電流環,此環完全在伺服驅動器內部進行,通過霍爾裝置檢測驅動器給電機的各相的輸出電流,負反饋給電流的設定進行PID調節,從而達到輸出電流盡量接近等於設定電流,電流環就是控制電機轉矩的,所以在轉矩模式下驅動器的運算最小,動態響應最快。
第2環是速度環,通過檢測的電機編碼器的訊號來進行負反饋
第3環是位置環,它是最外環,可以在驅動器和電機編碼器間構建也可以在外部控制器和電機編碼器或最終負載間構建,要根據實際情況來定。由於位置控制環內部輸出就是速度環的設定,位置控制模式下系統進行了所有3個環的運算,此時的系統運算量最大,動態響應速度也最慢。
一個位置隨動PID控制系統,實際由三個PID控制系統環串聯組成。三個環實際的名稱:1、負反饋電流扭矩控制系統環由主電路上電流反饋。
如果只是1、只是個扭矩控制系統,而無法控制電機轉速。1、+2、速度穩定控制系統,但無法控制電機定位。1、+2、+3、它才是組成穩定的位置隨動定位系統。
要使電機位置定位穩定不發生震動,每個環中的比例與積分起著穩定決定性作用,而微分的決定了啟動響應速度微調。
調整順序1、---2、---3、。參考自動控制原理!