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控制問題常用的幾種方法

來源:http://www.meogzz.icu │ 發表時間:2019-09-19 | 瀏覽數:載入中...

      許多廠家面對市場對高端設備的需求,紛紛把目光投向龍門雙驅系統,然而由于對著類型系統的原理和存在的問題不甚了解,對如何保證雙邊驅動同步性,提高加工精度和速度等問題十分困惑安定猶豫不決。在此我們結合此類型控制問題常用的幾種方法給與簡單的陳述。


      一般龍門系統,如果系統機械對稱性良好,機械結構剛性較高,龍門跨度不大,為了便于控制,通常采用主從方式,即一邊為主,一邊跟隨。這種方式控制十分簡單,除回零過程需要做適當的處理外,其他控制非常簡單易于調試。在用戶對自己設備的機械剛性好壞不確定的情況下,一般我們建議先使用主從方式運行。如果運行速度提不上去,或參數調整非常困難,精度與設計相差很遠,則說明系統的剛性較低或對稱性不好,主從方式將成為系統性能提高的瓶頸。第二種方法交叉耦合自動糾偏就成為必需。這種方法采用交叉耦合的方法,動態跟蹤雙邊的運動跟隨誤差,從而動態調整。其參數調節較為復雜,但是可以通過較為復雜的控制算法實現對機械剛性不好,對稱性不高的龍門系統實現控制補償,從而實現高速高精度。


      眾所周知,共振作為機械系統的固有特性長期以來一直是運動控制界非常關心的一個課題。然而,對于單一或固定頻率的共振的抑制,我們有著各種各樣的解決方案。如運動軌跡的前置濾波,預整型或陷波器等。然而對于變頻率共振的抑制,尤其是對低頻共振抑制是困擾控制界的一個大難題。通常低頻共振主要由于系統存在嚴重的慣量不匹配問題,從而使系統傳動鏈中的柔性環節問題突顯而形成的。此類的系統如:大載荷關節式工業機器人、大型印刷或纏繞機收放卷、由傳統減速機間接驅動裝轉換為直接驅動系統,串聯交叉運動平臺等。當這類型系統的慣量隨時間或位置姿態而動態變化時,抑制由此產生的低頻共振就變得非常困難了。目前對于這類型運動控制多采用變PID控制、自適應變頻陷波器或自適應前置預整型控制,然而沒有一種系統而有效的方法。尤其當系統的慣量比遠大于10比1,而且在幾百比一到幾十比一的大范圍內動態變化時,沒有一種方法可以能夠勝任。不少應用不得不投入大量的財力進行機械結構改造得以改進。



      大多數大跨度或低剛性的龍門雙驅結構都采用基于位置誤差的交叉解耦的方法實現同步。 而由于位置環與速度環的高剛性使得交叉解耦的剛性不能太強,否則極容易產生震蕩,或者可以說基于位置誤差的交叉解耦參數非常難調,經常會出現牽一發而動全身的漫長的參數迭代調整過程。

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