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:7367 | 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!



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

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。

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!

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。

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。

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!

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。

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。


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?

哥舒

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发表于:2007-04-27 21:06:00
10楼
学习中

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。

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。

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。

舒文锋

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发表于:2007-04-28 14:25:00
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。

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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