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关于位置环PID和速度环PID的匹配问题，主要是关于两个积分的处理，抛砖引玉。 点击：7396 | 回复：15



舒文锋

    
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发表于：2007-04-27 10:13:00
楼主
我在工控网一直都是潜水，今天上来冒个泡泡，有个问题一直想不通，希望各位指点。

1、前提：上位机（比如说模拟量卡、专用控制器）作为位置环，交流伺服在速度环工作模式。假定伺服电机速度环的P周期都固定在900us，积分周期I时间可调整；上位机位置环的P、I周期都在100us，这个时候我个人认为速度环应该工作在纯P状态，积分关闭。

2、前提：上位机（比如脉冲卡）发送脉冲控制伺服，伺服电机工作在位置模式，伺服电机位置环P值周期和I值周期不固定，范围为1~20ms；而速度环P值周期为900us，积分周期I时间可调，请问这个时候如何处理两个积分的关系？尤其是速度环的积分设置的方向

3、前提：上位机（专用控制器）发脉冲控制伺服，伺服电机工作在位置模式，伺服电机位置环P值周期900us，积分周期时间可调；速度环P值周期为900us，积分周期时间可调。这个时候如何处理两个积分的关系？

所有的控制都没有加速度前馈、速度前馈；但是每个环节都采取了虑波（低通和凹陷）来避免部分系统振动。调试的目的是增强系统的响应能力，每个环的P、I都有他相应的影响，我是想将这些影响分开，知道每个参数改动细节带来的影响，象第1种情况我比较清楚，第2中还模模糊糊，第3种情况就迷迷糊糊。

第一次发贴，希望大家捧场！
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舒文锋

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发表于：2007-04-27 10:22:00
1楼
我的沙发，自己做
上面我所请教的问题，简单说就是三种情况
1、位置环周期<速度环周期
2、位置环周期>速度环周期
3、位置环周期＝速度环周期
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波恩

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发表于：2007-04-27 15:18:00
2楼
第一种情况，如果伺服速度环不是模拟速度环，则高的上位位置环刷新频率意义不大。据说早期的FANUC数控系统，就采用高位置环频率，高位置环增益的方式，来提高系统响应能力，不过那时的伺服速度环还是模拟结构的，本身可以起到对位置环输出信息的滤波和累加平滑作用。
第二种情况，是多数实际系统的现状，个人以为，速度环的积分时间应该依负载情况而定，最好不要和外环参数搅在一起。
第三种情况，可视为第二种的特例。

另外，个人认为位置环做积分的必要性有限，而且很多商用伺服系统的位置环或者有前馈，或者就是单纯的P环节。
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舒文锋

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发表于：2007-04-27 15:18:00
3楼
没人答？是我没说清楚？郁闷！
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舒文锋

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发表于：2007-04-27 16:16:00
4楼
波恩：您说的很对
第一种情况是可以做到很高的精度（在同步领域中）
第二种情况是大多数用法，我没怎么接触过
第三种情况是我现在遇到的，需要解决的情况，我现在的经验是速度环比例加强到极限，积分关闭。位置环积分周期1ms，比例加强到一定程度，所有的调试判别是察看相同负载下峰值电流和平均电流。

我还在调试中。请各位指点方向。

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波恩

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发表于：2007-04-27 16:19:00
5楼
继续努力，希望有结果了，能与大家分享一二。

另，“第一种情况是可以做到很高的精度（在同步领域中）”，愿闻其详。
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舒文锋

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发表于：2007-04-27 16:50:00
6楼
凹印，确切讲是在凹印机组上加色无轴印刷，对标裁切也一样。我相信做到的精度在国内应该是一流的。
间歇式轮转机，这个也和吴刚做过，

不过我已经不做这个了。多色无轴凹印是我的梦想，我都觉得我能够成功。原来的代理商、系统商，相互之间都以为自己的技术重要，能换大钱。看见别人赚钱就眼红，你瞒我，我瞒你，事情还做不成，没意思。离开了，无事一身轻，该说的，不该说的，对我没有什么限制，呵呵。
我有一些经验，如果有人看得上，我知无不言！献丑了！
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叫我小白

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发表于：2007-04-27 17:10:00
7楼
下班了，明天来学习一下。
承蒙看得起包米勒的产品，只可惜目前而言我还没有接触到印刷的项目，正在在此学习学习。
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叫我小白

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发表于：2007-04-27 20:38:00
8楼
P值为比例系数，所以没有单位之说，我估计你说的位置环P值常数应该是指位置环循环时间。


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Sigma

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发表于：2007-04-27 21:02:00
9楼
下面引用由叫我小白在 2007-4-27 20:38:00 发表的内容：
　　P值为比例系数，所以没有单位之说，我估计你说的位置环P值常数应该是指位置环循环时间。<br><br><br>
--------------------------------------------------------------------------------------------位置环循环时间 是不是采样周期?
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哥舒

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发表于：2007-04-27 21:06:00
10楼
学习中
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叫我小白

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发表于：2007-04-28 08:52:00
11楼
对于位置环循环时间我的理解是位置设定值的周期。
但不知道是不是采样周期，我觉得采样周期可能更短。
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波恩

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发表于：2007-04-28 12:32:00
12楼
“P值为比例系数，所以没有单位之说” 对于位置环而言，P值的单位是“/s”。

另，典型的P调节位置环就是一个简单的位置设定值与采样值取差后乘上P增益输出的过程，所以一般而言，位置环循环时间＝位置设定值周期＝位置采样周期，至少也是:位置环循环时间＝位置采样周期(<位置设定值周期),否则花很大的气力采了样，却不直接参与调节，未免显得浪费了不少。
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叫我小白

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发表于：2007-04-28 12:39:00
13楼
哦，我把位置环参数和速度环参数混淆了。
我一直以为位置采样周期会更短，是考虑到采样数次（至少两次）才能获得当前实际位置值。
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舒文锋

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14楼
今天我出差，明天就可以调调第三种情况，回来再给大家报告。
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舒文锋

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发表于：2007-05-03 08:54:00
15楼
置环周期＝速度环周期的PID调试方向.....
我五一前去试了两天,个人看法如下:
速度环作为纯比例有差系统,比例强劲,积分关闭.
位置环积分为1ms,主要都是为了快速响应,效果还不错.
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