時間:2020年07月29日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:交流伺服的控制系統能夠將控制方式變得高端,這是因為在其應用中,充分具備了響應速度較快、定位精準度較高的特點,而伺服系統中電子元件、電機等技術有了較高發展,也給了伺服控制系統帶來了新時代下的革新。本文基于雙模控制算法,來對交流伺服系統的電機控制提出新的控制算法,該種算法能夠將控制系統進行性能上的大幅提高。
關鍵詞:伺服電機;雙模控制;算法
引言:進行智能控制,有利于我國的各項控制工作能向著較高速發展路線去不斷開拓,傳統中的控制算法對于控制系統的性能體現有著一定制約作用,因此將兩種傳統算法進行結合,提出一套全新雙模控制算法,將有效實現對交流伺服電機的控制,并且通過對交流伺服電機的分析,將我國控制系統進一步優化配置。
1.基于雙模控制的算法分析
模糊PD控制的算法分析。該種算法是傳統意義上的控制算法方式之一,其主要工作原理是通過對各種控制方式進行研究,并且將其模糊化處理,根據不同種類控制下的相關規律,使用模糊邏輯的形式來將控制過程進行推理,將PD系統算法的比例系數以及系統內的積分系數,做出合乎計算原理的細微調整,從而實現將控制系統做出優化整改方案。
自適應下的PID控制算法分析。通過神經元的網絡系統,將具備自適應能力的PID算法融合到控制系統中,使兩者優勢之處進行充分結合。該算法能夠應對復雜的系統去進行控制,并且不再借助傳統中的數學模型,數學模型的使用能夠很好解決一些算法中的問題,但同樣也帶來了較多復雜情況,需要對數學模型進行解讀,才能將算法良好使用到系統控制端,因此該算法不再從數學模型中進行解讀后,能夠有效提高控制效率[1]。
雙模控制算法的分析。雙模控制良好結合了以上兩種傳統算法,將模糊PD控制下的應對能力強和自適應PID控制下的結構簡單,充分融合,形成了較為新穎且具備良好功能特性的全新算法形式。該種算法能夠取得較好的控制成就,是因為融合后的基本原理引發的,通過將非線性微分器的相關計算對象,對其進行對象確定,將該對象的位置做好記錄,此位置上的數據顯示出現較大偏離時,雙模控制中的模糊PD控制立刻激活使用,因其具備較多不穩定系統內的操作實踐,可將控制系統中的相關數據進行模糊化處理,由此將偏離事件做好采集并分析,另一邊PID控制設備也開始工作,不斷重復進行原有位置上的修正工作,并將其收納到自我學習系統,使得PID控制設備能夠具備較強的學習功能,為下次遇到同種問題時,及時做出系統內的理論支持打下基礎。
當進行系統調節的工作時,通過PD控制設備將伺服控制系統帶來更高的反應速度,以此來解決時延情況對控制的缺陷影響,當該位置偏離數值逐漸減小,并且無限貼近原位置時,則PD控制設備能夠繼續進行模糊化操作的能力減弱,此時將由PID控制設備通過算法進行控制,按照現有位置上的梯度方向,不斷修正調整,將伺服電機參數撥回正確軌道,在這過程中,PID控制設備中的算法系統借由數據大量、自主學習,對精準控制有了更多詮釋。
2.關于交流伺服的電機分析
交流伺服控制具備實現較為精準化的控制能力,由此得到眾多高端控制使用中的青睞,被控制對象往往在速度和加速度上能夠體現出較為精準的特點,因此交流伺服的電機控制系統可以做好不同種類下的控制工作。
伺服系統可以將其內部的電機編碼設備所發生的實際狀態進行捕捉和采集,在把目前數據進行和相關定值做出對比中,可以清晰發現該狀態的異常情況,在問題發現時,可以通過對電機轉子進行角度上的偏離,使之回復到正常狀態。當面對復雜情況時,針對該種伺服控制系統,應對其做好多級控制方法,將硬件、軟件等各部分充分調動結合起來,實現對被控制系統的調整。
首先應將電機做出閉環控制的環境,這是通過交流驅動器的工作下達到的成果,閉環控制可將整體的控制系統維持在內部進行調整的狀態,保障隔絕外部環境干擾,使得內部控制環境較為穩定,可實現更多調整策略的良好開展;其次需要上位機展開工作,其主要目的為計算出系統中的各項操作運動軌跡,并且做好線路規劃工作,進行上位機相關操作,將閉環后的內部伺服系統有了較為規范化的準備階段,時刻為運動及動線做好基礎準備,將其進行實際工作后的狀態進行收集,為伺服電機系統針對性調整提供一手信息;最后的調整機構位于數字處理芯片,搭載了數字化技術的芯片能夠充分將伺服控制系統內的算法進行功能體現,是整個系統的核心位置,能夠在工作運行中,充分確保伺服控制系統維持優良特性,實現實時控制。
雙模控制算法作為新型的、為伺服控制服務的算法方式,能夠在具體的應用中取得良好功能效果。交流伺服電機的控制系統有著獨特工作原理,控制系統的內環設置了電流環、速度環,作為伺服電機控制的核心裝置,能夠促進伺服控制的精準度體現更加準確,減少失誤,提高控制能力;外環設置上是采用了位置環作為主要的功能設置,主要借由控制層級的核心層來實現控制功能,核心層中的數字化處理芯片能夠將控制算法進行充分利用,而外環算法采用的主要是DSP,針對內環上的控制,主要源于控制層級第一級的交流伺服驅動設備,形成閉環的內部系統后,將有效為內環提供相關控制,并且充分抑制速度響應情況下引起的時延和震蕩,及時響應位置控制設備信號[2]。
電氣論文投稿刊物:《電氣傳動自動化》(雙月刊)1975年創刊,是國家科技部和國家新聞出版署最早批準的國內外公開發行的我國最主要的技術性期刊之一。雙朋刊,國際流行標準大16開版本出版發行,主辦單位為天水電氣傳動研究所。
結論:綜上,智能化控制方法需要借由伺服系統來進行精準加強,伺服控制核心算法目前采用雙模控制方式,經過模糊PD控制和自適應PID控制的融合發展,將交流伺服電機系統實現了精準化、實時化控制的進步。采用雙模控制算法能最大程度上減少系統響應所消耗的時間,從而促進位置環的動態響應維持精確性,滿足高性能狀態下伺服控制應用。
參考文獻:
[1]劉彩霞.基于雙模控制算法的交流伺服電機的研究[J].電氣傳動,2020,50(04):3-6.
[2]沈風順.交流伺服電機及其控制系統場路耦合仿真設計研究[D].上海交通大學,2017.
作者:張強