6ES7414-3XJ00-0AB?0 數(shù)字控制器被廣泛應(yīng)用于閉環(huán)控制系統(tǒng)中,如自動(dòng)飛機(jī)著陸系統(tǒng),伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制以及機(jī)械手控制系統(tǒng)等。若數(shù)字控制器的采樣率較高,閉環(huán)控制系統(tǒng)可視為連續(xù)體系。在高精度運(yùn)動(dòng)的數(shù)字控制器中,采樣率是固定的并可能低至1kHz.如果設(shè)置控制器的參數(shù)采樣率過(guò)低,那么閉環(huán)控制系統(tǒng)可能會(huì)變得不穩(wěn)定,從而導(dǎo)致振動(dòng)。
在振動(dòng)抑制方面,很多學(xué)者將振動(dòng)的抑制策略主要從控制方法角度考慮,這是由于系統(tǒng)中的不確定性、非線性等因素影響而使控制器在控制過(guò)程中振動(dòng)抑制性能下降所致。針對(duì)伺服系統(tǒng)的振動(dòng)問(wèn)題,國(guó)內(nèi)專家學(xué)者們提出了很多抑制方法,如PI/PID控制,IIR濾波器控制[5]和加速度觀測(cè)器[6]等。
本文在分析閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)之上,提出了低采樣率控制系統(tǒng)的振動(dòng)抑制方法,該方案與PI控制器結(jié)合使用,構(gòu)成了一個(gè)振動(dòng)補(bǔ)償器。本文對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提出的振動(dòng)抑制方案進(jìn)行了研究,并通過(guò)MATLAB仿真平臺(tái)驗(yàn)證了該方案的有效性。
2.6ES7414-3XJ00-0AB?0 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
考慮一個(gè)穩(wěn)定的線性系統(tǒng):
圖1表示PI閉環(huán)控制系統(tǒng),系統(tǒng)模型是一階系統(tǒng)。該閉環(huán)控制系統(tǒng)的采樣周期為h=0.001s.
6ES7414-3XJ00-0AB?0 控制器的參數(shù)是KP=30和KI=30.PI閉環(huán)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)可以寫(xiě)成:
根據(jù)上式計(jì)算出G(s)的特征值:λ1 = ?3004,λ2 = ?0.9987.PI控制器的采樣周期為h=0.001s,這會(huì)引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。由于控制系統(tǒng)存在飽和項(xiàng),故會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),從而降低系統(tǒng)的性能。
3.6ES7414-3XJ00-0AB?0 振動(dòng)補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)
圖2是含振動(dòng)補(bǔ)償?shù)腜I控制器的控制框圖。在圖2中,e代表輸入信號(hào),u表示PI控制器的輸出信號(hào),KP、KI分別為6ES7414-3XJ00-0AB?0 控制器的比例系數(shù)和積分系數(shù),Ks是增益的zui大值,Ka是自適應(yīng)增益參數(shù),它決定了補(bǔ)償策略的收斂速率。h是提出的策略的補(bǔ)償信號(hào)。在圖2中,振動(dòng)抑制策略包含了一個(gè)死區(qū)功能。當(dāng)u 》 e Ks 或u 《 e Ks ,h就非零。如果u的大小超出e與Ks乘積的值,h就用來(lái)抵消e,從而使得u保持在上限內(nèi)。
6ES7414-3XJ00-0AB?0 輸出信號(hào)u和補(bǔ)償信號(hào)h的關(guān)系:
Radisys EPC-5 VXI CPU Module
Radisys EPC-5P VXI CPU Module
Radisys EPC4 VXI CPU Module
Universal GSM Control system Radisys EPC-5 66 card cage
Radisys EXM-2 VXI Controller C Size. 16 MHz 386 Process
Radisys EPC-7AM Daughter module for 486 Embedded VXI Co
RadiSys EPC-5 with EXM-13A & EXM-9
NEW SBC48612SF32A6 RADISYS/IN SINGLE BOARD COMPUTER
NEW SBC48612SF32A6 RADISYS/IN SINGLE BOARD COMPUTER
NEW SBC486SF32A6 RADISYS/IN SINGLE BOARD COMPUTER
RADISYS 62-0064-08 USPP 62006408
RADISYS 62-0064-11 USPP 62006411
Radisys EPC-7 with EXM-13A & EXM-10A & EXM-4
MRC Eclipse Star RadiSys Control Board 60-0262-01
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