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1个回答
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几个概念:
伺服采样周期:即两次采样的时间间隔。对速度环、位置环而言,是对编码器采样,对电流环而言,是对霍尔元件或者电流互感器采样 伺服采样周期、伺服循环周期和响应时间为衡量伺服运动控制性能的重要指标 伺服循环周期:指PID计算循环时间,也是伺服设定值循环时间。此处伺服设定值指伺服通过采样,经过PID计算后给出的设定值,而不是指上位机发给伺服的设定值,通常上位机设定值周期大于伺服PID计算设定值周期。这实际上很容易理解,因为给定一个设定值,系统需要响应,上位机设定值必须大于这个响应周期才可以 通常而言,伺服采样周期=伺服循环时间=伺服设定值时间 响应时间:指的是响应设定值的时间。 响应频率=1/响应周期 频带宽度:简称带宽,由系统频率响应特性来规定,反映伺服系统的跟踪的快速性。带宽越大,快速性越好。以速度闭环为例,当伺服系统速度环给定一个正弦波信号,则电机的速度也应以正弦规律变化。保持给定正弦波的幅值,逐渐提高正弦波的频率,电机速度的变化也会加高频率。当给定频率提高到一定程度,通常是几十赫兹时,响应正弦波的相位发生滞后,幅度下降3db,这一点的给定频率就是响应带宽,这是伺服的一个重要指标,它表征系统的响应速度、抗扰动的能力,也极大地影响静态指标。 电流环带宽:就是在电流环输入正弦波给定,即伺服系统能响应的最大正弦波频率,不断提高正弦波频率,幅频响应衰减到-3dB时的频率就是电流环带宽。 然而在工程中我们经常使用幅频特性-3dB和相频特性-45度对应的较小频率值作为电流环闭环系统的截止频率,可见在这里我们一般都会认为截止频率近似与带宽相等。 电流环带宽一定比速度环要高。但注意:电流环的特性不是越硬越好,因为电流环的外层还有速度环和位置环,在速度控制器输出急剧调整状况下,过硬的电流特性导致系统不稳定 电流环闭环带宽的计算: 三环优化: 对于电流环、速度环和位置环的优化,一般是从外到内的优化顺序 电流环的优化需要根据电机参数来进行,且电机参数的准确性对电流环的性能起决定性因素 接下来是调整速度环,原则是保证系统稳定的前提下将动态性能调整到最佳状态,一般速度环带宽在100-200Hz 最后是位置环,多数情况下系统默认都是比例控制,一般是从小到大逐渐调节,直到满足定位精度要求。 |
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