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 关于系统建模与PI参数的计算

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TianDian
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楼主    2012-04-20 13:06:15
主题:关于系统建模与PI参数的计算 精华帖 
看到过俱侠在一篇帖子中提到在调试过程中,首先画出整个传动系统的结构框图,然后求系统的传递函数,再根据预期的调试效果推导出PI参数的取值范围。这种有的放矢调试方法让我很是佩服。我想求教的是:
1.画系统结构图时肯定不会将所有环节一一画出,要么是几个环节合并,要么就是取舍掉某些环节,该如何进行?
2.在写每个框图传函的时候肯定会进行一些近似计算以简化函数式,有哪些需要注意的。
3.关于PI的最终取值范围,看到过小皮大侠说他在做速度环时都是摆一些自己用过的经验值,请大家说说在摆经验值时,针对不同的工况系统,大家通常是摆多少呢?
前两天在出差回来的路上看了俱侠那篇帖子,让我也想试试通过系统建模计算这种方法调试,为此又将现代控制理论从新学习了一边,请不吝赐教。
世上有一种鸟没有脚,它只能一直的飞呀飞呀,飞累了就在风里睡觉,这种鸟一辈子只能下地一次,那就是死亡。
TianDian
侠客

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7楼    2012-09-23 12:49:34
精华帖  主题:回复:关于系统建模与PI参数的计算
前一阵把模型建立好了,并且利用Ⅰ型和Ⅱ型系统进行电流环和速度环参数的计算。仿真出来的结果很完美。现在有个机会来现场实践一下,但跟70自己优化出来的结果做了对比,相差很多,已经差出一个数量级了。我觉得已经不是参数误差所造成的了,有可能是模型不合适。所以我有以下疑问,望各位老师不吝赐教:
1。 70在进行电流优化时算出电阻电感等物理量后是按照他们的“西门子最优”进行PI参数计算的么?比如我计算出的电流环P为6.多,而装置自己优化出来的是0.4多。相差很多。
2。 我原先在建立这套模型的目的是为了针对速度环PI参数的,不知道大家在调试70时怎样的,我们调试时,电流环参数用的就是70自己优化出来的,而速度环则是自己设置,不用优化的结果,并且自己设置的数也会跟优化结果相差很多,至于设置多少,全凭个人主观,没有什么准确的参考。所以,我建模后可以计算出一个“相对精确”的PI值。那么就遇到一个问题,在计算速度环PI值时,会用到“转动惯量”,这个除非是现场资料特别齐全,否则是无法知道的。而70自己做速度环优化应该是自己识别出来,我想知道他是怎样识别?
这是我第一次将模型运用于实践,遇到两个比较大的问题,求老师们指教。
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Zane
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9楼    2012-09-23 17:59:35
精华帖  主题:回复:关于系统建模与PI参数的计算
转动惯量是可以实测计算的,给出额定扭矩输出,测量系统达到额定转速所需的时间,由此计算出系统的转动惯量。
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TianDian
侠客

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13楼    2012-09-25 20:54:22
精华帖  主题:回复:关于系统建模与PI参数的计算
嗯,感谢K侠提醒,限幅一定要做。
至于我自问的那个问题,很惭愧,就在这里解释一下吧,当时的问题出在硅桥环节。硅桥近似为一个放大环节,而它的放大倍数应该是“硅桥输出电压/硅桥控制电压”。我为了方便以后调试,将所有计算公式都写在Excel里,这样以后我直接在Excel写电机的基本参数就可以直接得到我想要的参数。而我在Excel中书写公式的时候把Ks写成了“硅桥输出电压/硅桥输入电压”,这样就造成了偏差大的问题。我后来比对了下我之前做的模型才发现这个错误,因为自己疏忽还跑来麻烦各位老师,献丑了。修正后计算出的结果跟70自己优化出来的比对误差还是很小的(70自己是0.45,我算出来的是0.441641)。这也让我确信了我电流环模型还是比较可靠的。
之后我想等现场具备条件试一下看看我那么设置速度环参数可行与否,如果效果还可以的话我想以后能为我们调试省不少事儿。
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TianDian
侠客

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23楼    2012-11-14 09:44:48
精华帖  主题:回复:关于系统建模与PI参数的计算
回复K侠:

我没有做P51=28的识别,对于转动惯量,我是将电流限幅在100%,用电流稳定段的速度变化算出加速度,然后用转矩推算出来转动惯量的。

您所说的 “西门子调速计算方法:P*I=2*P540” 能否讲解一下,首先速度环P*I是一个定值,这是肯定的,但是为什么是2*加速时间呢,不大了解,麻烦讲解一下。

K侠,我后来用二阶系统的公式推算了一下,推算的最终结果如下:
P*I=(h+1)*轴动能/电机额定功率
这里 轴动能/电机额定功率=额定电流下的加速时间
而P540是按照装置电流来测算的,那我觉得P*I应该是以下公式:
P*I=(h+1)*过载倍数*P540
而您P540前的系数为2,麻烦您老能讲解一下
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