直線電機(jī)線性精密平臺控制原理

       直線電機(jī)驅(qū)動器經(jīng)常采用PID 算法控制作為 控制器. 但在高精度控制中, 要求直線電機(jī)伺服器具 有很強(qiáng)的抗干擾能力, 定位精度高, 以及對系統(tǒng)參數(shù) 的變化具有強(qiáng)魯棒性. 但傳統(tǒng)的PID 控制器很難滿 足這些性能要求. 在系統(tǒng)中, 對PID 算法進(jìn)行改 進(jìn), 運用了
PID+ 速度/ 加速度前饋+ N OT CH 濾 波"的控制算法. 速度/ 加速度前饋用來減小微分增 益或測量反饋回路阻尼所帶來的跟隨誤差.
NOT CH 濾波器主要用于消除系統(tǒng)存在的機(jī)械諧 振. 改進(jìn)后的PID 控制算法原理如圖5 所示. 通過 調(diào)整其中的相關(guān)參數(shù)使伺服特性達(dá)到剛性好至關重要、穩(wěn)定 性強(qiáng)綠色化發展、跟隨誤差小, 以實現(xiàn)直線電機(jī)線性精密平臺運動定位精度高的目的持續。
 
        圖中K p 為比例增益; K d 為微分增益; K vf f 為速度前饋增益; K i 為積分增益; IM 為積分模式; K af f 為加速度前饋增益; n1 為帶阻濾波器系數(shù); n2 為帶阻濾波器系數(shù);d 1 為帶通濾波器系數(shù); d2 為帶 通濾波器系數(shù).
其中K p , K i , K d , K vf f , K af f 以及NOTCH 濾波 器參數(shù)都是可調(diào)節(jié)的參數(shù). 比例增益提供系統(tǒng)的剛 度, 微分增益提供穩(wěn)定需要的阻尼, 積分增益消除穩(wěn) 態(tài)誤差, 速度前饋增益減小由于阻尼引入的跟隨誤 差, 加速度前饋增益減小或消除由于系統(tǒng)慣性帶來 的跟隨誤差, N OT CH 濾波器是一個防機(jī)械諧振濾 波器, 用于抵消共振的影響.