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控制问题常用的几种方法

来源:http://www.xivitech.com │ 发表时间:2019-09-19 | 浏览数:载入中...

      许多厂家面对市场对高端设备的需求,纷纷把目光投向龙门双驱系统,然而由于对着类型系统的原理和存在的问题不甚了解,对如何保证双边驱动同步性,提高加工精度和速度等问题十分困惑安定犹豫不决。在此我们结合此类型控制问题常用的几种方法给与简单的陈述。


      一般龙门系统,如果系统机械对称性良好,机械结构刚性较高,龙门跨度不大,为了便于控制,通常采用主从方式,即一边为主,一边跟随。这种方式控制十分简单,除回零过程需要做适当的处理外,其他控制非常简单易于调试。在用户对自己设备的机械刚性好坏不确定的情况下,一般我们建议先使用主从方式运行。如果运行速度提不上去,或参数调整非常困难,精度与设计相差很远,则说明系统的刚性较低或对称性不好,主从方式将成为系统性能提高的瓶颈。第二种方法交叉耦合自动纠偏就成为必需。这种方法采用交叉耦合的方法,动态跟踪双边的运动跟随误差,从而动态调整。其参数调节较为复杂,但是可以通过较为复杂的控制算法实现对机械刚性不好,对称性不高的龙门系统实现控制补偿,从而实现高速高精度。


      众所周知,共振作为机械系统的固有特性长期以来一直是运动控制界非常关心的一个课题。然而,对于单一或固定频率的共振的抑制,我们有着各种各样的解决方案。如运动轨迹的前置滤波,预整型或陷波器等。然而对于变频率共振的抑制,尤其是对低频共振抑制是困扰控制界的一个大难题。通常低频共振主要由于系统存在严重的惯量不匹配问题,从而使系统传动链中的柔性环节问题突显而形成的。此类的系统如:大载荷关节式工业机器人、大型印刷或缠绕机收放卷、由传统减速机间接驱动装转换为直接驱动系统,串联交叉运动平台等。当这类型系统的惯量随时间或位置姿态而动态变化时,抑制由此产生的低频共振就变得非常困难了。目前对于这类型运动控制多采用变PID控制、自适应变频陷波器或自适应前置预整型控制,然而没有一种系统而有效的方法。尤其当系统的惯量比远大于10比1,而且在几百比一到几十比一的大范围内动态变化时,没有一种方法可以能够胜任。不少应用不得不投入大量的财力进行机械结构改造得以改进。



      大多数大跨度或低刚性的龙门双驱结构都采用基于位置误差的交叉解耦的方法实现同步。 而由于位置环与速度环的高刚性使得交叉解耦的刚性不能太强,否则极容易产生震荡,或者可以说基于位置误差的交叉解耦参数非常难调,经常会出现牵一发而动全身的漫长的参数迭代调整过程。

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