基于前馈 PI 伺服转台系统的研究与应用

发表时间:2020/12/3   来源:《科学与技术》2020年21期   作者:范泽焘 田智炜 高伟芳 史春旭 郭振南
[导读] 前馈PI伺服转台系统可以提高转台系统的操作精度,对于减少系统的运行成本以
        范泽焘 田智炜,高伟芳,史春旭,郭振南
        北方自动控制技术研究所 030000
        
        摘要:前馈PI伺服转台系统可以提高转台系统的操作精度,对于减少系统的运行成本以及提高相关设备的运行精度具有一定的重要意义,所以首先应建立前馈PI伺服转台系统和相关设备之间的对应模型。在经过综合研究之后,应当建立前馈控制的软硬件系统测试平台,从而形成整个系统的高效和精确,但是在整个系统调试的过程中存在着一定的难度,本文将会根据实际情况提出相应的解决办法,希望给相应的专业人员提供有益的借鉴。
        关键词:伺服电机、前馈PI、伺服系统
        引言:随着我国机械化生产的不断推进,电器自动化的发展也随着我国机械化发展的推进而具有非常重要的现实作用,所以转台系统的测试对于转台的定位精度,速率,精度和速率的平稳性都具有十分重要的现实意义。
        然而在目前为止,我国工程师仍然广泛应用传统的PI控制方法,这种控制方法的好处在于可以节省控制成本,因为传统的PI控制方法,在资金投入上是相对较少的,在技术人员的需求上门槛较低。所以无论是资金投入还是技术投入,都是较为可观的,比较适合集团初级发展的需要。但是随着集团业务的不断增加,传统的PI控制方法,很难满足集团发展的需要,所以应该大力推进先进的PI控制转台方法。
        一、转台伺服系统
        推进先进的PI控制转台方法,首先应该了解先进的转台伺服系统,转台伺服系统是由计算机电机,驱动器,减速机以及其他的相应设备而组成,是一个集合高科技指挥系统以及先进生产设备相结合的控制系统。在系统运行方面,首先由计算机发布指令,然后由相应的设备进行运转。在各机器相互配合的过程中,存在着一定的难点,比如,计算机发布的指令是否可以及时进入。众所周知,计算机发布的指令是由代码输入完成的。所以相应代码的输入在一定程度上,可以决定计算机发布指令的准确性和稳定性,这对于技术人员的技术要求,门槛相对提高,因为整套系统的工作能力是十分强大的,所以技术人员在输入相应代码的过程中,应当综合考虑整套系统所从事的生产功能,并且与计算机相配套的其他设备在工作过程中,是否能满足计算机输入代码所发布的指令。这其中编码器作为转台位置检测装置发挥着重要的作用,所以编码器也是伺服系统的关键组成部分,它决定着计算机所发布的指令,能否有相应设备完成,以及决定设备能否快速响应计算机所发布的指令。
        另外,伺服控制器是整个系统的另一个核心部分,伺服控制器的核心部件是芯片。众所周知,芯片在控制领域有着绝对的领导地位,芯片的好坏将在一定程度上决定四伏控制器的性能优劣,所以在伺服控制器的选取过程中,首先应该检验芯片是否达到相应实验要求。
        比如,芯片的可配置软核是否达到相应的数量标准,是否能够实现编码器和相应设备统筹完成PI运算,同时其可靠性和稳定性也应当在检查的范围之内。


        二、复合控制设计
        复合控制设计可以在最大程度上减少计算机输入指令对整个实验带来的偏差,其中复合控制设计是由PI控制器作为主要核心部件来完成。PI控制器是由比例积分和微分控制器组成,在整个系统出现偏差的过程中,PI控制器会通过其组成部件,放大输入信息的错误,从而给实验人员提供更加明显的实验数据,而在实验结果上,PI控制器可以通过相应的部件减少,由于计算机输入信息的错误而造成的损害,从而减小实验误差。在实际生产工作中,PI控制器可以减少企业生产损失的成本,从而减少企业的损失。
        在转台工作的过程中,每当电机启动停止以及产生外界干扰时,都会使PID运算的结果造成大量的误差,如果此时引入前馈控制,将会使传统的PID运算误差减小,甚至能够保持整个系统的动态性能,从而提高系统工作的稳定性和可靠性,在根本上减少错误的产生。
        比如,在实际生产生活中,由于停电所造成的影响是控制系统发生短暂的停止和瞬间的启动,在这一瞬间极有可能造成PID运算结果出现大量的偏差,从而使生产企业造成大量的损失,毕竟工厂的工作效率是十分高的,尤其是具有先进生产设备的生产企业,因为计算机指挥系统出现输入结果的偏差而造成企业严重亏损的现象屡见不鲜,所以此时引进伺服系统,可以有效的提升控制系统的动态性能,从而从根本上减少企业的损失。
        三、实验与分析
        整个控制系统的运行应该通过实验进行实际生产效果的分析,因为整个生产系统是有许多的生产设备乃至于控制设备组成的,各设备之间的完美配合需要一定的磨合阶段,更需要相关实验人员的实验和探究。再对相关研究结果进行分析之后,才可以确定相应的系统是否满足企业的生产和发展,如果在实验研究阶段出现相实验数据的误差,则可以通过多次实验反复论证的方式,找出实验结果偏差的原因,从而为提高整个系统的生产稳定性打下良好的基础。
        结语:前馈PI伺服转台系统是一种高效精确的控制系统,不同于传统的PID运算方式,前馈PI伺服转台系统可以维护生产设备动态稳定性,从而使企业在日常的生产工作中,不至于遭受巨大损失。同时,该系统的运作还能够提升企业的生产能力,在增强企业生产设备稳定性的同时还能提升相关设备的操作精度,从而使相关设备在运转的过程中能够开展更细致的操作。
        参考文献
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