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运动控制伺服闭环PID参数调整的误区点击：2883 | 回复：109

刘志斌

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发表于：2011-08-09 17:04:32

楼主

运动控制伺服闭环PID参数调整的误区

1、运动控制伺服闭环PID参数调整存在误区；

2、特别是运动控制参数达到给定值的响应时间，不只是P、I、D参数的调整问题；

3、特别是运动控制参数达到给定值的响应时间，而是执行机构的伺服额定功率、额定转矩的问题；

4、特别是运动控制参数达到给定值的响应时间，或者说伺服一定时，与负载大小（既惯量比的大小）有关的问题；

5、一味的调整P、I、D参数是个误区；

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刘志斌

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发表于：2011-08-11 09:09:21

41楼

3）第三步，确定对控制对象适时参数的检测传感器及其量程，例如上面例子中水暖管道的压力偏差值是△P，失水10方，那么压力传感器的量程等于P～P+△P；

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发表于：2011-08-11 09:17:03

42楼

4）第四步，确定执行元件的能力，例如上例的水泵的额定流量10方/秒，可以用公式计算：

流量=系统允许失水上限 / 响应时间

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发表于：2011-08-11 09:24:32

43楼

所谓响应时间，就是发生允许最大偏差时，需要在多少时间内能使系统回到控制目标值；

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刘志斌

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发表于：2011-08-11 11:34:34

44楼

这个响应速度或时间，如果设计的越短，那么执行元件的能力就要求高，如果是水泵，额定流量要大，乘上额定扬程后，就是水泵的额定功率要大；

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发表于：2011-08-11 11:36:32

45楼

这个响应速度或时间，如果设计的越短，那么执行元件的能力就要求高，如果是伺服，额定转矩要大，乘上额定速度后，就是伺服的额定功率要大；

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发表于：2011-08-11 11:41:14

46楼

5）第五步，选用合适的调节器，调节器的输出是直接控制执行元件的，必须根据执行元件的控制要求选择，例如水泵用电压调节器+频率调节器；

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发表于：2011-08-11 11:45:56

47楼

如果是伺服，必须是脉冲频率调节器+脉冲电压调节器；如果是直流电机调速必须是电压调节器；

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发表于：2011-08-11 11:56:51

48楼

很多情况下执行元件的控制都需要一个电压信号或电流信号，这时选用合适的运算放大器来完成，这就是PID 闭环控制，其中包含比例调节器、积分调节器、微分调节器；

例如，如果是直流调速，应该是PID 调节器+脉冲发生器+可控硅整流电路！

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发表于：2011-08-11 12:35:25

49楼

6、第六步，确定比例参数P。P的值大小，应该使PID输出的信号电压或信号电流，在指定范围内，例如0～10V；

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发表于：2011-08-11 12:37:11

50楼

当PID输出的信号电压最大时，执行元件工作在额定状态；

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发表于：2011-08-11 15:34:41

51楼

顶起来，一定有看明白的，看看我的自动化设计与“建摸分析”各有那些优点？

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刘志斌

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发表于：2011-08-11 17:03:59

52楼

顶起来，一定有看明白的!

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发表于：2011-08-12 00:08:47

53楼

点击361人次，不错！

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发表于：2011-08-12 10:19:20

54楼

1、其实关系很简单，例如漏水5方，补水泵的流量是5方/秒，只需要1秒的时间，就能回到给定压力；

2、其实关系很简单，例如漏水5方，补水泵的流量是1方/秒，就需要5秒的时间，才能回到给定压力；

3、补水泵的流量×补水泵的扬程=补水泵的功率

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发表于：2011-08-12 10:29:55

55楼

下来我说说伺服PID速度环控制：

1、先说几个概念：

1）伺服的额定功率=额定转矩×额定速度；

2）惯量比，实际已经不是真正意义上的惯量比，而是负载反映到伺服转轴上的等效折算惯量与伺服转子惯量的比，所以说惯量比，实际上就是伺服的负载是空载时的多少倍，惯量比是描述伺服负载大小的一个物理量了，这是我的理解；

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发表于：2011-08-12 10:41:11

56楼

2、伺服PID速度环控制，与伺服PID恒转矩控制、位置控制是不同的：

1）伺服PID恒转矩控制，电压、电流是定值，转矩才能是恒定的，一般是电压不变，PID控制伺服电流恒定；

2）伺服PID速度环控制，是负载变化或者说惯量比变化时，PID控制伺服速度恒定，这时伺服的转矩随负载变化，才能维持速度不变

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发表于：2011-08-12 10:44:25

57楼

3）伺服PID位置控制，是一个综合控制的过程，举例说，当你看到目标位置还很远时，你会在速度环加大速度给定，跑快点；

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发表于：2011-08-12 10:47:27

58楼

伺服PID位置控制，是一个综合控制的过程，举例说，当你看到目标位置还很近时，你会在速度环减小速度给定，跑慢点。

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发表于：2011-08-12 10:54:57

59楼

3、伺服与一般电机有什么不同：

1）一般电机电压是连续的，电流是连续的，转矩是连续的；

2）伺服的电源是信号电源，是交流脉冲式电源，伺服处于点动状态，特别是低速运行时，就是有人说的晃动；

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发表于：2011-08-12 10:58:07

60楼

3）大家习惯对伺服的运动采用过程描述、过程控制方式，所以很少用功率的概念；

4）如果采用能量的状态描述方式、状态控制方式会是个什么样呢？

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