5.5本章总结
PID控制器的本质是被控对象输出(也就是控制器出入)跟控制输出的函数映射关 系。PID在线性时不变的基础上限制到三个自由度,有P控制、PI控制和PID控制。根 据PID控制的特点(不是基于模型的控制方法),在模型图2.3上加入PID控制系统模 拟仿真后,完全抑制住了爬行。
(1) 比例控制是PID控制系统中最简单的一种控制方式,应用比例控制时,考虑至IJ 比例控制增益参数过小或者过大都不利于抑制爬行(比例控制增益参数过小达不到抑制 爬行的目的;比例控制增益参数过大时,比例控制输出存在稳态误差会造成系统不稳定), 取P Gain的增益参数为0.7和0.8时最理想,没有爬行出现。所以,只应用比例控制就 能改善爬行,简单方便。
(2) 比例+积分控制可以使系统在进入稳态后无稳态误差,但是由图5.5和图5.6可 以发现,比例积分控制不论过小或者过大都对爬行改善效果不理想,经过PI控制器调节 后的速度与驱动速度不匹配,导致控制精度不高。
(3) 比例+积分+微分控制能够改善系统在调节过程中的动态特性,但是存在和PI 控制一样的问题,三个增益参数选取过大都导致了过饱和现象的发生,这种发生过饱和 至女使速度显示稳定在大于8mm/s之内,后又稳定在小于8mm/s。
(4) 根据PI控制和PID控制出现的问题,将PID进行参数化计算,对P Gain、I Gain、 D Gain和同时对三个增益参数分别进行参数化计算,得出只对P Gain进行参数化计算比 其他三种参数化计算方式都好,而且只要参数选取合适,就能完全解决比例积分控制和 比例积分微分控制中存在的控制力度不足和过饱和现象的发生,并且抑制了爬行。
(5) 在第四章加入振动仿真的过程中,挑选sin(8t)、9sin(8t)和21sin(8t)这一组在加 入振动仿真过程中,改善较差的三幅图,在振动模型图4.1上面加入PID控制后,从图 5.13、图5.14和图5.15能够看出:在加入振动的基础上再加入PID控制系统后弥补了加 入振动改善不理想的状态。
本章利用PID控制原理及其应用理论针对爬行的ADAMS仿真模型,进行了大量 的分析后,解决了爬行问题,并且整定参数较容易。根据这点想到了之前在加入振动参 数范围不好确定的基础上,可以在加入振动后在加入PID控制系统,来进一步完善在振 动仿真过程中所存在的不足。如果只是单纯利用PID来控制爬行虽然取得了较为满意的 效果,但由于在整定参数范围的时候,需要调整的参数项过多、线性组合不是最好的方 式、误差积分反馈项的引入有很多副作用(比如易产生振荡、易产生由积分饱和引起的 控制量饱和)和初始误差$父大易引起超调等一■系列问题等等,所以进一■步研宄PID和振 动之间的相互关系来一起抑制机床的爬行有一定的研宄价值。
本文采摘自“振动对数控机床进给系统爬行的影响”,因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示,有需要者可以在网络中查找相关文章!本文由伯特利数控整理发表文章均来自网络仅供学习参考,转载请注明!
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