[發明專利]一種智能伺服電機電流環控制參數自整定方法

有效

• 申請號: 202110643226.3
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113341695B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 白巖;白晶;金文海
• 申請（專利權）人: 北華大學
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 北京鼎德寶專利代理事務所(特殊普通合伙) 11823
• 代理人: 牟炳彥

本發明屬于伺服電機技術領域，公開了一種智能伺服電機電流環控制參數自整定方法，所述智能伺服電機電流環控制參數自整定方法包括：信號采集模塊獲得辨識智能伺服電機所需要的電流與速度信號，信號處理模塊對采集的電流與速度信號進行處理，控制模型獲取模塊獲得所述智能伺服電機的控制模型及模型參數；中央控制模塊協調控制智能伺服電機電流環控制參數自整定方法各個模塊的正常運行；控制參數獲取模塊獲得智能伺服電機的電流環參數；電流環參數通過參數自整定模塊對智能伺服電機的電流環參數進行整定，獲得智能伺服電機的PID控制參數，并進行評估。本發明能夠降低對調試人員的能力、經驗要求，提高調試效率，提高生產力。

技術領域

本發明屬于伺服電機技術領域，尤其涉及一種智能伺服電機電流環控制參數自整定方法。

背景技術

目前，伺服電機作為現代工業必不可少的執行元件，其控制性能的優劣直接影響執行機構。工業自動化生產過程中，伺服電機的高精度控制能有效提高生產效率、改善工藝水平；現代智能機器人逐漸進入我們的生活，伺服電機作為機器人的重要組成部分，其控制性能決定著機器人能否完成設定任務。如何提高伺服電機的控制性能成為研發者更為關注的問題。伺服系統的性能優劣外在主要表現為速度控制響應和位置跟蹤誤差兩方面。電流環作為兩者的實現基礎，只有在具有優良動態性能的電流閉環前提下才能有效提高伺服速度環和位置環控制特性。但現有技術由于實際工況的復雜性以及控制參數調試的繁瑣，需要調試人員有較強的專業知識水平，且耗時長，人工成本較高。因此，亟需一種新的智能伺服電機電流環控制參數自整定方法。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有技術由于實際工況的復雜性以及控制參數調試的繁瑣，需要調試人員有較強的專業知識水平，且耗時長，人工成本較高。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種智能伺服電機電流環控制參數自整定方法。

本發明是這樣實現的，一種智能伺服電機電流環控制參數自整定方法，所述智能伺服電機電流環控制參數自整定方法包括：

步驟一，通過信號采集模塊利用信號采集設備在每個采樣時刻從智能伺服電機系統中采集電機轉速和電流值，獲得辨識智能伺服電機所需要的電流與速度信號；并將信號傳遞到信號處理模塊；

步驟二，信號處理模塊利用信號處理程序對采集的電流與速度信號進行處理，在預設電流范圍內進行周期振蕩，獲得擾動信號；同時控制模型獲取模塊利用控制模型獲取程序根據擾動信號進行計算，獲得所述智能伺服電機的控制模型及模型參數；

步驟三，控制模型獲取模塊通過無線通信模塊與中央控制模塊連接，將所述擾動信號、控制模型以及模型參數信息發送至中央處理器；中央控制模塊利用中央處理器協調控制智能伺服電機電流環控制參數自整定方法各個模塊的正常運行；

步驟四，中央控制模塊控制控制參數獲取模塊利用控制參數獲取程序根據智能伺服電機的控制模型獲得智能伺服電機的電流環參數；電流環參數通過參數自整定模塊利用參數自整定程序對智能伺服電機的電流環參數進行整定，獲得智能伺服電機的PID控制參數；根據獲得智能伺服電機的PID控制參數，評估模塊利用評估程序對智能伺服電機的PID控制參數進行評估，并生成評估報告；

步驟五，數據存儲模塊利用存儲器存儲采集的辨識智能伺服電機所需要的電流與速度信號、擾動信號、控制模型及模型參數、電流環參數、PID控制參數以及評估報告；更新顯示模塊利用顯示器對采集的辨識智能伺服電機所需要的數據進行實時更新顯示。

進一步，所述控制模型獲取模塊根據擾動信號進行計算，獲得所述智能伺服電機的控制模型及模型參數，包括：

根據用戶指令控制智能伺服電機進入PID參數識別模式；其中，所述PID參數識別模式為智能伺服電機的反饋測試模式；

控制所述智能伺服電機在預設電流范圍內產生抖動以生成擾動信號；