n 转动惯量:J=3×10-6kg.m2Р额定转矩:TN=0.64Nm 最大转矩:TM=1.91NmР电磁时间常数:Tl=0.001s 电机时间常数:TM=0.003sР 经传动机构变速后输出的拖动力为:F=0~16N;与其配套的驱动器为:MSDA021A1A,控制电压:UDA=0~±10V。Р 若忽略电动机的空载转矩和系统摩擦,就可以认为驱动器和机械传动装置均为纯比例环节,并假设这两个环节的增益分别为Kd和Km。Р Р Р即D3(s)=1.6Р电动机驱动器部分问题解决!Р3.双闭环PID控制器设计Р剩下的问题就是如何确定控制器的结构和参数。Р(一)内环控制器的设计Р其中,Ks=1.6为伺服电动机与减速机构的等效模型Р1.控制器的选择Р内环系统未校正时的传递函数为Р对于内环反馈控制器D2(s)可有PD,PI,PID三种可能的结构形式,怎么选取呢?这里,不妨采用绘制各种控制器结构下“系统根轨迹”的办法加以分析比较,从之选出一种比较适合的控制器结构。Р各种控制器的开环传函的传递函数分别为:Р在MATLAB下输入以下程序用“凑试”的方法画根轨迹图:Рnum=[分子];Рden=[分母];Рxlabel('Real Axis');Рylabel('Imag Axis');Рaxis([横、纵坐标范围]);Рtitle('Root Locus');Рgrid;Рrlocus(num,den)Р下图为各种控制器下的系统根轨迹。Р Р (a) PD (b) PDР Р (c)PI d) PIDР 从根轨迹不难发现,采用PD结构的反馈控制器,结构简单且可保证闭环系统的稳定。所以,选定反馈控制器的结构为PD形式的控制器。Р2.控制器参数的选定Р首先暂定K=-20。这样可以求出内环的传递函数为: Р注释:工程上常用阻尼比=0.707作为二阶系统最优解!Р3.系统内环的simulink仿真及结果
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