伺服PID

闭环的理论基础（PID和前馈）最常用的稳定化滤波器PID（比例—积分—微分）•比例P---速度响应•积分I----提高系统稳态精度•微分D---提高稳定性和阻尼用电压去让电机运动到新的位置-10…10V运动到新位置电机带载时也是同样的情形-10…10V运动到新位置负载是如何影响运动的?理想的速度实际的速度时间时间误差运动到新位置-10…10V我们如何知道电机所处的位置?-10…10V测量位置加一编码器我们如何控制运动?电压实测的位置位置发生器理想的位置伺服控制器位置发生器象一司机位置发生器预想的位置,速度，加速度,方向,...驾驶从A到B速度达到100kph在6秒内以100kph行驶20秒在2秒内减速停止在B速度曲线图非常简单!AB时间速度图示位置发生器ABSpeed电压实测的位置伺服控制器关注一下伺服控制器...实测的位置预想的位置电压误差?如误差=0,输出=0如误差0,输出为+如误差0,输出为-这样，我们有了个闭环实测的位置伺服控制器预想的位置电压-误差接下来是什么？实测的位置伺服控制器预想的位置电压-误差改善这个闭环的性能KvKfaKfv预想的位置-d/dtKiInt.+KfcKfstKp滤波器+滤波器实测的位置电机电压+细看一下位置误差Measuredposition伺服控制器预想的位置电压-误差AB时间速度位置误差按比例度量误差并纠正位置.电压实测位置伺服控制器预想的位置Kp尝试一小的Kp值Kp=0.000001(Kp的单位是每一增量对应的电压值)时间位置误差增大Kp以改善性能Kp=0.000001(Kp的单位是每一增量对应的电压值)Kp=0.000010时间位置误差持续增加Kp直到过大(不稳定—振荡)Kp=0.000001(Kp的单位是每一增量对应的电压值)Kp=0.000010Kp=0.000100时间位置误差选择一接近不稳定边沿的安全的Kp值Kp=0.000090增大Kp值直至系统变得不稳定,然后减小Kp值10%使其安全再研究一下位置误差如何消除尖角部分使用一个缓冲减振器(Kv)Kv是PID的“D”部分.电压实测位置伺服控制器预想位置Kvd/dt+KpKv是PID的“D”部分.Kv作用频率很活跃不活跃断裂频率Kv作用频率很活跃不活跃KvKpf..2自然频率被放大了的自然频率…在华盛顿州的塔科马峡谷的首座大桥，1940年7月1日开通，11月7日倒塌选择Kv值以保持系统的稳定Kv作用频率自然频率断裂频率fKpKv..2增加Kp和Kv以获得较好的刚性KpKvKpKv增大但刚性不可太硬...增加Kp和Kv以增加刚性电压实测位置伺服控制器预想位置Kvd/dt+Kp现在我们具备了什么?加速度误差减速度误差库仑摩擦力的作用库仑摩擦力前馈.电压实测位置伺服控制器Kvd/dt+KpKfc位置发生器设置一电压用于补偿恒定摩擦力预想位置重力的作用(静摩擦力)有时它为你工作...有时它阻碍你工作...重力的作用(静摩擦力)使用一些前馈克服重力Kfst静摩擦力前馈电压实测位置伺服控制器Kvd/dt+KpKfcKfst预想位置Kfc和Kfst使我们达到了什么?Equalerrorduringaccelerationanddeceleration0Whatnext?0AccelerationDecelerationConstantspeedEndofmovement使用Kfv以减少恒定速度误差Constantfollowingerrorduringconstantspeedpart0Kfv减少了恒定速度误差0速度误差减少使用Kfa以减少加速度误差0Errorduringacceleration55Kfa减少了加速度误差08附加的Kfv(恒定速度)和Kfa(加速度)电压实测位置伺服控制器Kvd/dt+KpKfcKfstKfaKfv接下来我们要看…最终位置误差0UseKiintegratortostoreforcetogetthereKi实际位置预想位置积分的作用...Ki预想位置预想位置实际位置积分的作用...Ki实际位置预想位置预想位置积分的作用...Ki实际位置预想位置预想位置积分的作用...Ki实际位置预想位置预想位置积分的作用...Ki实际位置预想位置预想位置完成的图KvKfaKfv预想位置-d/dtKiInt.+KfcKfstKp滤波器+滤波器Actualposition电机指令+概要...电机的定位KvKfaKfv预想位置-d/dtKiInt.+KfcKfstKp滤波器+滤波器实际位置电机指令+速度电机加速KvKfaKfv预想位置-d/dtKiInt.+KfcKfstKp滤波器+滤波器实际位置电机指令+速度电机恒速运动KvKfaKfv预想位置-d/dtKiInt.+KfcKfstKp滤波器+滤波器实际位置电机指令+速度电机减速KvKfaKfv预想位置-d/dtKiInt.+KfcKfstKp滤波器+滤波器实际位置电机指令+速度电机到达最终位置（带有误差）KvKfaKfv预想位置-d/dtKiInt.+KfcKfstKp滤波器+滤波器实际位置电机指令+速度