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本文格式为Word版,下载可任意编辑基于ESVIEW321的PRONET伺服驱动器PID调试 基于ESVIEW3.2.1的PRONET伺服驱动器PID调试 一、三闭环操纵的伺服系统 在伺服驱动器中,往往采用三闭环的操纵方式来操纵伺服的运行。如下图: 市面上常见的交流伺服系统具有电流反应,速度反应和位置反应的三闭环布局形式,其中电流环和速度环为内环(局部环),位置环为外环(主环)。电流环的作用是使电机绕组电流实时、切实的跟踪电流指令信号,限制电枢电流在动态过程中不超过最大值,使系统有足够大的加速转矩和实时性,但是电流环的处理时间特别短暂,只能通过电路元器件来举行操纵。速度环的作用是巩固系统的抗负载扰动的才能,抑制速度波动,实现稳态无静差。位置环的作用是保证系统静态精度和动态跟踪的性能,这直接关系伺服系统的稳定性和能否高性能运行。通常来说,我们调理一台伺服的PID参数时,我们只调理速度环和位置环。 二、PID操纵器根本概念 那么PID毕竟是什么呢。在工程实际中,应用最为广泛的调理器操纵规律为比例、积分、微分操纵,简称PID操纵,又称PID调理。PID操纵器问世至今已有近70年历史,它 以其布局简朴、稳定性好、工作稳当、调整便当而成为工业操纵的主要技术之一。当被控对象的布局和参数不能完全掌管,或得不到精确的数学模型时,操纵理论的 其它技术难以采用时,系统操纵器的布局和参数务必依靠阅历和现场调试来确定,这时应用PID操纵技术最为便当。即当我们不完全了解一个系统和被控对象,或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID操纵技术。PID操纵,实际中也有PI和PD操纵。PID操纵器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出操纵量举行操纵的。 比例(P)操纵 比例操纵是一种最简朴的操纵方式。其操纵器的输出与输入误差信号成比例关系。 当仅有比例操纵时系统输出存在稳态误差(Steady-state error)。比例操纵可以抉择系统的响应速度,假设比例系数过大,会产生震荡,就是俗称刚性过强。 积分(I)操纵 在积分操纵中,操纵器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动操纵系统,假设在进入稳态后存在稳态误差,那么称这个操纵系统是有稳态误差的或简称有差系统(System with Steady-state Error)。为了消释稳态误差,在操纵器中务必引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动操纵器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到接近于零。因此,比例+积分(PI)操纵器,可以使系统在进入稳态后几乎无稳态误差。 微分(D)操纵 在操纵器中仅引入“比例”项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而需要增加的是“微分项”,它能预料误差变化的趋势,这样,具有比例+微分的操纵器,就能够提前使抑制误差的操纵作用等于零,甚至为负值,从而制止了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象,比例+微分(PD)操纵器能改善系统在调理过程中的动态特性。 三、ESVIEW3.2.1界面介绍 在实际调理PRONET系列伺服电机时,我们会用到ESVIEW软件,下面我们来根本介绍下该软件的界面。 开启主界面: 我们可以看到,主界面和我们平常使用的软件根本一致,顶端一栏是菜单,左边是树状布局菜单,中间是主画面。下面我们一一介绍菜单栏图标的含义: 图例 示波器,可以采集波形图像 监视设定 Jog模式 报警信息 我们在手动整定参数的时候,需要用到“手动参数整定”的功能: 说明 连接,软件连接到PRONET系列伺服电机或者采用离线连接 断开连接 开启之后,我们可以看到如下的界面: 该界面中,左边是参数设定窗口,右边是波形采集窗口。我们可以在“测试参数”下的窗口中设置测试运行距离,重复时间,运行速度等参数。通过设定“测试参数”下的参数,我们可以大致模拟电机在实际运行中的运行状态。“伺服参数”下可以设定PID参数,其中有好多参数我们不需要设定和变更,我们需要调理的参数有“速度环增益”,“速度环积分时间”,“位置环增益”。通常来说,对于跟随精度要求并不更加高的处境,我们只需要调理这三个参数。需要留神,一组PID参数往往只能针对一种负载处境。所以在调理前,最好将电机接上负载。 四、ESVIEW3.2.1连接PRONET 在调理前,我们需要将ESVIEW连接PRONET。这里我们用到485串口举行连接。首先是硬件连接。对于PC来说,我们可能需要USB转485的转换器,PC通过转换器与PRONET相连。对于PRONET来说,我们需要根据不同的型号,找到485接口,并将对应的接口接到我们的转换器上,细致可以参见图示(以ProNet-02AEA-EC为例): 图示是ProNet-02AEA-EC系列的CN1口片面引脚说明,我们可以看到6,7引脚对应的是485信号引脚。那么大致的接线图如下图: 485+ 485- D+/A+ D-/B- PRONET CN1 USB-485转换器 接线完成后,我们上电,开启PC的设备管理器,可以看到我们的设备名称。 记录此时的端口号码,接下来的连接会用到。 开启ESVIEW的连接功能,选择“接口”选项中的第一个“Serial”选项,“通信参数”中将端口改为之前设备管理器中显示的端口号。然后点击探寻,我们就可以看到设备了。然后点击连接,这样,目前为止我们已经使用ESVIEW连接上了PRONET。 5
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