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德國PS電動執(zhí)行器的速度與位置控制真是絕了

點(diǎn)擊次數(shù):1241次  更新時間:2020-06-20
  德國PS電動執(zhí)行器的調(diào)速是基于PI控制的,系統(tǒng)從上位機(jī)獲得氣門轉(zhuǎn)速設(shè)定值,用作蝸輪蝸桿減速后步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值。如上所述,可以通過傳感器輸出的電動機(jī)位置信號來計算電動機(jī)的實(shí)際速度。實(shí)際速度和給定速度值之間的差是PI控制器的輸入。PI控制器的輸出是相電流控制的參考值。相電流采樣值與參考值之間的差用作電流PID控制器的輸入,電流PID控制器的輸出直接控制PWM信號,然后實(shí)現(xiàn)電動機(jī)速度的調(diào)節(jié)。
 

德國PS電動執(zhí)行器

  由德國PS電動執(zhí)行器的控制系統(tǒng)檢測到的電流信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路處理后,可以轉(zhuǎn)換為0-3.3v的電壓信號,然后傳輸?shù)絋MS320F2812的A/D端口。由于電流信號與閥門位置之間存在線性關(guān)系,因此可以根據(jù)由a/d收集的電壓值獲得閥門位置設(shè)定值R(k)。同時,可以通過光電編碼器和QEP電路檢測并計算實(shí)際閥位C(k)。實(shí)際值與設(shè)定值之差e(k)作為閥位PID控制器的輸入,其輸出U(k)控制電機(jī)的開方向運(yùn)動,關(guān)方向運(yùn)動,停止等,以確保閥門移動到用戶的位置。
  無論是速度PID控制還是位置PID控制,當(dāng)電動機(jī)啟動,停止或設(shè)定值變化較大時,系統(tǒng)輸出都會有較大的偏差。在這種情況下,如果僅使用常規(guī)的PID控制算法,將不可避免地導(dǎo)致積分的累積,從而導(dǎo)致較大的系統(tǒng)超調(diào)甚至系統(tǒng)振蕩。因此,PID控制算法不僅可以保持積分功能,而且可以減少過沖。德國PS電動執(zhí)行器的積分分離PID控制算法可描述如下:
 ?。?)定義積分系數(shù)α和系統(tǒng)閾值ε>0;
 ?。?)如果系統(tǒng)偏差為|e(k)|>ε,則α=0;在確保系統(tǒng)快速響應(yīng)的同時,可以采用PD控制來避免過大的過沖;
 ?。?)如果偏差|e(k)|=ε,則α=1;PID控制可用于確保系統(tǒng)控制精度。
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