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    式中:K=KcKvKm  

    从开环传递函数看,系统属于 I 型系统,对斜坡函数和抛物线函数的输入都存在稳态
误差,而目前在伺服系统中应用最为广泛的指数函数,可以近似等效为斜坡函数,因此
也存在一定的稳态误差。这时要获得较高的定位精度,通常需要上位控制器不断地对位置
误差信号进行累计,并以一定的控制算法去进行补偿。另外,由于系统要求位置响应无超
调,因此要求阻尼比 ξ≥1

 

,此时有

    Kc≤1/(4TvKvKm) (2

 

    因此在满足位置无超调的调节下,为了获得尽可能快的动态响应,位置环比例系数应
尽可能大。

    2、

 

 位置环的软件实现

    本文中伺服系统的位置信号由上位控制器的指令脉冲决定,其格式为脉冲序列+方向
信号。DSP 控制系统通过判断方向信号来获得电机的给定转向,脉冲序列中的脉冲频率决
定电机的转速,累计的脉冲个数决定电机转过的角度。因此在位置环的软件实现时,需要
对输出脉冲和反馈脉冲的误差进行累计。并且由于 DSP 字长的限制,当指令脉冲频率较

 

大且电机响应速度跟不上时,需要考虑误差脉冲的溢出情况。

    位置调节器相当于一个带比例增益的累加器,对输出脉冲的误差进行累加,具体的算
法如下:

    式中:ΔS

 

为累计的误差脉冲个数;

    T

 

为采样周期;

    DT3

 

为每个采样周期内获得的指令脉冲 个数;

    Kg

 

为电子齿轮系数;

    DT2

 

为每个采样周期内反馈脉冲的个数。