基于虛擬儀器的同步伺服系統PID模糊控制器設計
(3)同步控制
雖然已經(jīng)建立了初步的模型,并采用模糊PID進(jìn)行調節,但為了進(jìn)一步提高伺服系統的同步性,將兩者的位置或速度差,乘以適當的系數,形成一個(gè)微小值。對速度快者降低電壓設定值,對速度慢者提高電壓設定值,實(shí)現對兩臺電機的同步控制。由于在轉速較低的情況下,電機對對電壓信號更為敏感,因而此時(shí)系數可以設置的較小,高速時(shí)系數可以設置的較大,但兩種情況下均不能設的很大,否則會(huì )導致電機不穩定。
3.實(shí)驗結果
本同步伺服系統共完成了速度跟隨、速度同步、位置同步、差動(dòng)同步四種實(shí)驗,其中速度跟隨包括恒速跟隨、線(xiàn)性跟隨、含階躍信號的線(xiàn)性跟隨三種。以下圖3中a、 b、c中白色直線(xiàn)表示設定值,紅色●表示甲電機的實(shí)驗結果綠色×表示乙電機的實(shí)驗結果; d、e中白色直線(xiàn)表示實(shí)際差值;f中白色直線(xiàn)表示設定值,紅色● 表示實(shí)際差值。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/194942.htm

4.實(shí)驗數據處理及分析
(1)對于輸入的數字信號,伺服系統能實(shí)現如圖3中a、b、c所示波形的實(shí)時(shí)速度跟隨。
(2)能夠實(shí)現兩臺電機的實(shí)時(shí)速度同步運行,閉環(huán)控制,如圖3中d所示絕對誤差不累積,相對轉速差不累積且可以控制在10r/min以?xún)取?br />(3)能實(shí)現兩臺電機的實(shí)時(shí)位置同步運行,閉環(huán)控制,如圖3中e所示絕對誤差不累積,相對角度差不累積且可以控制在±6°以?xún)取?br />(4)能夠實(shí)現單臺電機預先轉動(dòng)給定角度后,另一臺電機才開(kāi)始轉動(dòng),然后兩臺電機保持該恒定相位差同步運行,如圖3中f所示,誤差控制在±4°。
5.結論
利用本文提及的分段線(xiàn)性法、模糊PID控制理論、以及同步控制法相結合設計的控制器可以實(shí)現同步伺服系統的控制要求。利用這些方法和理論可以繼續向速度更低或更高的階段發(fā)展,因而即便在更寬的速度范圍內也能實(shí)現對雙電機的同步控制。另外由于本文中控制器的算法較為復雜、程序量較大且都是在操作系統(準確度只能達到毫秒級)的平臺上運行,僅執行周期就接近10毫秒,因而我們的調節頻率較低為20Hz,如果能設法提高調節頻率,相信控制效果會(huì )有更進(jìn)一步的改善。
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