[發明專利]適用于伺服系統的動態性能調試方法及系統

有效

• 申請號: 201910749905.1
• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN110568836B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 于戈;胡翔宇;曾凡銓;馮偉;宋樹偉;崔業兵;顧大維;宋庭科;吳璇;姚堯;陳樹恒
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種適用于伺服系統的動態性能調試方法，其特征在于，包括：

調試確認伺服控制器與電機匹配性和電機三相的正確性步驟：將控制器與電機連接，將伺服控制器與仿真器相連，編制三相交流電輸出程序，在線調試確認伺服控制器與電機匹配性和電機三相的正確性；

確認傳感器的正確性與準確性步驟：編制反饋采樣程序，在線調試實時讀取當前反饋采樣數據，確認三相電流傳感器、旋轉編碼器、反饋電位器的正確性與準確性；

確認三相電流與旋轉編碼器的匹配性以及旋轉編碼器的初始角步驟：編制旋轉編碼器閉環控制程序，在線狀態下給定特定的電流，驅動電機以特定速度運轉，確認三相電流與旋轉編碼器的匹配性以及旋轉編碼器的初始角；

電流環控制步驟：編制電流環閉環程序，在線調試狀態下，給定特定的電流，修改電流環調節器的比例積分PI系數，使電機具有預定電流環運行特性；

確認電機速度解算程序的正確性步驟：編制電機運轉速度解算程序，在電流環運行狀態下，給定特定的電流使電機勻速運行，使用測速儀測定電機旋轉速度，與在線調試觀察到的電機旋轉速度進行對比，確認電機速度解算程序的正確性；

速度環控制步驟：編制速度環閉環程序，在線調試狀態下，給定特定的速度參考值，修改速度環調節器的比例積分PI系數，使電機具有預定的速度環運行特性；

位置環控制步驟：將伺服機構與電機裝配好，編制位置環閉環程序，在線調試狀態下，給定特定的位置參考值，修改位置環調節器的比例P系數，使伺服系統具有預定的位置環運行特性；

實現控制指令、參數裝訂和遙測消息協議通信步驟：編制參數裝訂程序和上位機、控制器的通信程序，實現控制指令、參數裝訂和遙測消息協議通信；

使伺服系統具有預定動態響應性能步驟：通過上位機向控制器裝訂參數，向伺服系統發送位置環正弦掃描信號，并通過遙測消息回傳電流環、速度環和位置環跟蹤曲線，調節各環PI系數；

使負載伺服系統具有預定動態響應性能步驟：將伺服系統與負載裝配好，向伺服系統發送位置環正弦掃描信號，并通過遙測消息回傳速度環和位置環跟蹤曲線，調節各環PI系數。

2.根據權利要求1所述的適用于伺服系統的動態性能調試方法，其特征在于，實現控制指令、參數裝訂和遙測消息協議通信步驟包括：

編制總線通信程序：編制參數裝訂程序和上位機和控制器的1553B總線通信程序；

所述電機為永磁同步電機。

3.根據權利要求2所述的適用于伺服系統的動態性能調試方法，其特征在于，所述位置環控制步驟包括：

位置環控制子步驟：

控制器通過1553B總線取得位置控制指令，由反饋電位器經AD轉換獲得當前伺服機構位置，位置控制指令與位置反饋相減得到位置環誤差，位置環誤差送入位置環調節器，經過位置環調節器整定過的輸出值作為速度環的輸入。

4.根據權利要求3所述的適用于伺服系統的動態性能調試方法，其特征在于，所述速度環控制步驟包括：

速度環控制子步驟：通過永磁同步電機的旋轉角度經過微分器獲得速度環的反饋信息，通過與電機軸固定連接的旋轉編碼器及解碼器獲得旋轉角度；

速度環的輸入由位置環的輸出得來，與速度環反饋相減后得到速度環誤差，速度環誤差送入速度環調節器，經過速度環調節器整定過的輸出值作為第一電流環的輸入。