伺服控制系统震动的检测和抑制
2021-11-11龚文全柯炜
电子元器件与信息技术 2021年7期
龚文全,柯炜
(南海信息技术学校,广东 佛山 528000)
0 引言
在电机伺服控制系统中,电动机和负载加工装置之间,常使用联轴器、齿轮组等传动器件连接,一方面可以传递力矩,一方面可以实现对负载加工的精准控制[1]。由于实际材料的限制,常见的传动器件具有弹性,在传递力矩的工作过程中会发生弹性形变,弹性形变一般会使力矩传递延迟,影响生产加工的控制精度,严重时会激发系统的谐振点,使整个电机控制系统出现剧烈的震荡,也就是机械谐振[2],影响加工控制精度。
国内外学者在电机控制系统谐振抑制方面做了大量研究。文献[ 3]对速度环进行PI参数整定,得到较为准确的控制参数,实现了电机转速波动抑制。文献[ 4]对电机控制系统通过多频率扫频法,在系统离线的状态先,输入扫频信号,检测出电机控制系统的谐振点,然后设计二阶陷波滤波器,实现了转速振动抑制。文献[ 5]对转速误差信号做快速傅里叶分析,得到谐振频率,然后使用陷波器实现了机械谐振的在线检测和抑制。文献[ 6]对FFT进行改进,采用滑动DFT算法进行频率辨识,减小了计算量。
为了解决使用陷波滤波器带来的相位滞后影响,文献[ 7]提出优先考虑零相位滤波器ZPNF(Zero-phase notch filter),利用零相位陷波器的相位特征,减小电机控制系统的整体相位滞后,实验结果表明,机械手的控制速度跟随行和定位精确度明显提高。文献[ 8]对传统的零相位陷波器进行改进,然后将陷波器接入位置控制回路,滤除输入的位置控制信号中的谐振频率信号,实现了机械臂的谐振抑制。……
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