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伺服电机三环控制及其模型的建立仿真
作者:盛勇
来源:《市场周刊市场版》年第期
·202004
摘要:首先,文章将阐述三环控制和PID控制的内容和特点,其次,根据实例总结一些
经验方法,最后,利用Matlab对上述的系统进行建模和仿真,从而更好地了解这个自动控制
系统。
关键词:伺服三环控制仿真
;;
一、三环控制
伺服一般为三个环控制,所谓三环就是个闭环负反馈调节系统,如图所示。
3PID1
二、MATLAB仿真
实际工作中,电机优化或调试受到很多外界条件的制约,必须保证生产的进行,并且盲目
的调整参数也有很大的风险,甚至损坏机械结构,因此这里尝试运用MATLAB软件中的
SIMULINK模块来搭建一个简单的三环控制系统,并引入响应的调节参数,利用其自带的仿真
功能模拟系统的响应,并且由于传递函数的应用,对于参数的设定也能起到一定的指导作用,
由于时间比较仓促,本次搭建的系统并未考虑负载,并且只引入了几个我们常见的参数,主要
包括,,,,。
MD1120MD1121MD1407MD1409MD32200
具体搭建完的系统模型如图所示。
2
利用以下程序对其中的各个参数进行赋值:
篇幅有限,具体计算的过程在此省略,由于传递函数的引入,将大大缩短参数整定的时
间。仿真调试过程具体如下。
1.运行上述赋值程序,则具体参数被输入到模型中。
2.运行模型,进行线性分析。
3.根据频率响应曲线和单位阶跃响应对参数进行微调,直至曲线稳定,响应迅速,超调量
控制在可控范围内。
三、结语
伺服电机的三环控制是一个完整的自动控制过程,其中牵涉了很多参数,包括需要我们整
定的参数和被控对象的特性参数,在平时的工作中我们接触得更多的只是一些经常需要微调的
参数,众多参数对系统产生的作用我们并不明确,而借助数学模型和MATLAB的仿真,我们
可以更好地了解各个参数的作用和相互的影响,对实际工作起到一些指导作用,也帮助我们更
加熟悉这个控制系统,但目前这个模型仍不完善,没有加入负载的干扰和抑制尖峰的帶阻滤波
器,这些在之后慢慢完善。
作者简介:
盛勇,南京高精齿轮集团有限公司。
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