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可以通过开环特性的幅值与相角裕量来判断系统的稳定性,同时也可以通过超调的大小来判断系统的稳定性,如下图所示。
小的比例增益有助于提高系统的稳定性,由此可见,系统的动态特性与稳定性是相互矛盾的。在调试过程中,应在保持系统稳定性的前提下尽量提高其动态特性。
可以通过开环特性的低频高比例增益来提高精度。系统的静态误差与跟随误差越小,精度越高,如下图所示。
由于电机以及驱动器输出能力的限制,因此要考虑控制信号的限制,如下图所示。例如在设定负载的加速度时,就要考虑其加速扭矩是否已经超出了驱动器或者电机的驱动能力。
通常情况下,伺服系统由电流环、速度环以及位置环组成,3个闭环是由内到外互相包容的。也是就说,速度环包含电流环,而位置环又包含速度环。在极少数场合中,还会遇到只有位置环与电流环的情况,不过只是在特殊应用中。典型的三环控制回路如下图所示。
在优化过程中,建议按照由内到外的顺序,即先优化电流环,再优化速度环,最后整定位置环参数。在伺服驱动中,电流的参数是根据电机的参数确定的,包括电机的额定电流、转矩常数等。而在电流的反馈通道上,用到电机的模型,里面涉及电机的感抗及阻抗等参数。因此说,电机参数的准确与否对电流环的参数起着重要的影响。
当用SinamicsS120对西门子电机进行控制时,仅仅需要核对电机的序列号,电流参数会自动默认。如果用S120驱动第三方电机,就需要认真核对电机的每个参数,并需要对电机进行静态识别。对于电流环特性的衡量,可以通过伯德图来进行判断,通常情况下,电流环的带宽要求在1000Hz左右。需要注意的是,电流环的特性不是越硬越好,因为在电流环的外层还有速度控制环,在速度输出的急剧调整状况下,过硬的电流环特性会导致系统不稳定。
使用过程中,需要大力调整的是速度,在对电流环进行整定的基础上,速度环的比例增益与积分时间是最关键的整定参数,也是使用最频繁的参数。根据优化标准及方法,可以对速度进行整定。整定的原则就是在保证系统稳定性的基础上,将动态特性调整到最高。一些高性能伺服驱动器为用户提供了自动优化的功能,自动优化的过程中需要测量电机与负载的惯量,对电流环参数进行识别,最后给出优化后的速度参数。但是由于充分地考虑系统的稳定性,自动优化的结果都是比较保守的参数,因此用户可以在自动优化的基础上再对参数进行手动调整。参考的依据是系统的伯德图或者是阶跃响应。一般情况下,要保证速度环的带宽在100~200Hz。
在对电流环与速度环进行优化之后,可以以一定的频率转动电机,检查其运行的平稳性。最后就是对于位置的整定。对于位置,多数场合系统默认的都是比例控制,没有积分与微分环节。对于比例增益,推荐的方式是从一个较小的值逐渐向大调整,直到满足系统定位精度的要求。
简介:-4~20mA电流环芯片XTR117主要有两个模块,一个是为工业级应用的电流环模块,一个是5V调整管输出,为外部电路供电,IRET是一个外部电路的电流输入引脚,提供一个精确的外部电路电流输出。 -4~20mA电流环芯片XTR117: 特性 静态电流小:130uA 向外提供5V电压 量程误差小0.05% 线V 用途: 两线电流环 智能发送器 工业流程控制 测试系统 电流放大器 电压到电流的转换放大器 主要有两个模块,一个是为工业级应用的电流环模块,一个是5V调整管输出,为外部电路供电,IRET是一个外部电路的电流输入引脚,提供一个精确的外部电路电流输出。 如
芯片XTR117 /
1 引言 圆网印花机是织物印染后续处理机电设备,对织物进行上色印花并烘干,其关键部件是印花单元,主要完成多种花色的自动套印功能。传统印花单元采用机械传动控制,在工艺更改或织物发生变化时,机械调整工作量大,操作流程较复杂。设备经过一段时间使用后,由于机械磨损,印花精度和速度都大为降低,并且升降速跑花。20世纪90年代末,国产圆网印花机开始采用分电机独立传动控制模式,虽然印花精度和速度有明显提高,但升降速有跑花现象,与之配套的控制系统构成方式也比较复杂。其中有单片机总线扩展方式、计算机分布式控制、 plc 控制等。因其控制方式复杂或成本较高,这些控制方式没有得到大量推广。 在深入分析各种控制方案的优
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