基于比例积分控制的拉力实验机系统

发布时间：2021-08-02 00:35

　　随着伺服电机的广泛应用和一些特殊应用系统的控制需求,伺服单元控制的缺陷突显出来。本文结合伺服系统的特性,针对实际应用中伺服电机输出拉力的循环加载需求,对伺服单元无法控制伺服电机输出拉力的循环加载情况加以研究。在PI控制理论的基础上,结合伺服单元对伺服电机的基本控制特点,设计并完成PI控制模块,实现对伺服电机输出拉力的循环加载控制,弥补伺服单元的控制盲点,满足实际应用的需要,并通过对实验现象的观测和数据的检测,验证了实验系统具有良好的动、静态性能和循环加载力的良好控制。 

【文章来源】：微电机. 2020,53(09)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

基本原理框图

本文选用系统包括安川的伺服电机和伺服单元,集成的压力传感器和毫伏变送器,PI控制器。本文采用安川∑-II系列 SGM□H/SGDM 型号伺服驱动器,控制方式为三相全波整流IGBT PWM控制。压力传感器使用H3F型拉力称重传感器, S型梁结构设计,拉压双向承载,安装使用方便灵活。高精度,合金钢材料,体积小巧,外型美观。构建的实验平台如图2。1.3 实验方法

在施加循环加载的力之前要提供一个预压力,为实现系统输出压力信号设定此信号为负值,给定信号波形如图3,在偏置电压信号为-1.5 V的基础上施加幅值为1 V的正弦电压信号,构成循环加载力的信号输入。给定电压信号与由压力传感器传回的反馈信号在PI模块中进行比例积分运算,其结果输送给伺服单元连接器CN1的9、10号端子(扭矩指令的输入端子),伺服单元根据此扭矩指令控制电机输出转矩的大小,传动装置即电动缸将电机力转换成力的直线输出,实现循环加载力的输出。

【参考文献】：
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本文编号：3316533