伺服電機三環(huán)控制作業(yè)

一、三環(huán)控制系統(tǒng)伺服一般為三個環(huán)控制，所謂三環(huán)就是3個閉環(huán)負反饋PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。1/電流環(huán)：PIDPID模式下驅(qū)動器的運算最小，動態(tài)響應(yīng)最快。PIDPID（磁場感應(yīng)變?yōu)殡娏麟妷盒盘枺┓答伣o電流環(huán)的。10V5Nm5V2.5Nm2.5Nm2.5Nm2.5Nm（通常在有重力負載情況下產(chǎn)生?？梢酝ㄟ^即時的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實現(xiàn).應(yīng)用主要在對材質(zhì)的受力有嚴(yán)格要求2/速度環(huán)：2PIDPID（轉(zhuǎn)矩控制。PIDPID（主要是比例增益和積分處理PID加了整個系統(tǒng)的定位精度。3/位置環(huán)：3運算量最大，動態(tài)響應(yīng)速度也最慢。（設(shè)定和來自編碼器反饋的脈沖信號經(jīng)過偏差計數(shù)器的計算后的數(shù)值在經(jīng)過位置PID（后輸出和位置給定的前饋信號的合值就構(gòu)成了上面講的速度環(huán)的給定。位置環(huán)的反饋也來自于編碼器。（泡）電流環(huán)就能形成反饋工作。一、PID各自差值調(diào)節(jié)對系統(tǒng)的影響其中Kp為比例系數(shù)；Ti為積分時間常數(shù)；Td為微分時間常數(shù)。1、比例環(huán)節(jié)比例）Kp（增益Kp由公式可知，比例動作的調(diào)節(jié)器對干擾有及時而有力的抑制作用。Kp穩(wěn)定。比例值的設(shè)置，首先保證在穩(wěn)定的前提下，降低殘差，如圖所示：2、積分環(huán)節(jié)I（積分）就是使調(diào)節(jié)器的輸出信號的變化速度與差值信號成正比，將會降低控制系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，直到最后出現(xiàn)發(fā)散的震蕩過程。這個環(huán)節(jié)最大的好處就是被調(diào)量最后是沒有殘差的。加強，直到偏差為零。輸出將停在新的位置而不復(fù)原位，保持靜差為零。對干擾有及時而有力的抑制作用。3、比例積分環(huán)節(jié)PIPIPIKpTi，積分作用增強，衰減比減小，振蕩加劇，超調(diào)量增大；積分作用除消除系統(tǒng)的余差外，也降低了系統(tǒng)的振蕩頻率，使響應(yīng)速度變慢。PI4、微分環(huán)節(jié)PDPID（差值PID從大往小調(diào)，以不出現(xiàn)震動超調(diào)的穩(wěn)態(tài)值為最佳值進行設(shè)定。當(dāng)進行位置模式（此時位置環(huán)的比例增益設(shè)定在經(jīng)驗值的最小值），調(diào)節(jié)速度環(huán)穩(wěn)定后，在調(diào)節(jié)位置環(huán)增益，適量逐步增加，位置環(huán)的響應(yīng)最好比速度環(huán)慢一點，不然也容易出現(xiàn)速度震蕩。微分控制的特點：微分反映變化率，可使系統(tǒng)動態(tài)特性改善，但微分作用過強，可能導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性變差；對于大時滯系統(tǒng)，微分控制不能改善系統(tǒng)品質(zhì)；噪聲大的系統(tǒng)也不宜加入微分，容易導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥開度飽和。5、PID共同作用PIDP主要在前期起作用；積分控制主要在后期起作用。PID時域響應(yīng)特性如圖所示：其頻率響應(yīng)特性如圖所示：PID系統(tǒng)模型為：PIDPID示：三、三環(huán)控制的matla