陷波滤波器谐振抑制参数优化方法
2018-06-25李文涛白瑞林朱渊渤
噪声与振动控制 2018年3期
李文涛,白瑞林,朱渊渤
(1.江南大学 轻工过程先进控制教育部重点实验室,江苏 无锡 2141222.无锡信捷电气股份有限公司,江苏 无锡 214072)
伺服驱动系统的机械传动装置大部分是存在一定弹性,通常会引发机械谐振。如果不对谐振进行抑制或谐振抑制不当,谐振不但会带来声学污染,而且还会造成机械装置严重损害[1]。目前伺服系统的速度环大多采用PI控制,而提高控制器增益经常会带来谐振,影响伺服的性能[2]。因此机械谐振的研究及抑制已经成为提高伺服系统性能的一个重要课题。
伺服驱动系统主要有两大谐振抑制方法,即主动抑制和被动抑制。主动抑制方式主要是改变控制器的结构或改变控制器的参数。被动抑制方式是在速度环和电流环之间插入滤波器,控制系统的结构不变[3]。目前工业伺服驱动系统主要采用陷波滤波器的方法[4]。文献[4]提出了自适应陷波滤波器的设计方案,可以快速地获取谐振频率并匹配陷波参数,消除谐振频率变化而使谐振抑制失效的问题。文献[5]针对谐振频率会随着环境和时间变化,设计了自适应IIR滤波器,通过最小二乘递推算法对谐振频率进行实时估计,该方法可以提高频率的估算精度。文献[6]对速度偏差做FFT变换和谐振定量分析来确定陷波滤波器的频率。上述方案中滤波宽度和深度参数都采用估计值,难以保证参数的合理性。
为了确定陷波滤波器的宽度和深度参数,文献[7]对滤波器设定了4个不同的零极点,利用循环查找的方法来确定谐振宽度和深度参数,该方法极点数目少,并不能确定最优参数值。……
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