Strojenie regulatorów PID dla serwomechanizmów

• Autorzy: Żabiński T.

Warianty tytułu

EN

Tuning PID controllers for servo

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono praktyczną metodę strojenia typowych struktur regulacji stosowanych w przemysłowych serwomechanizmach. Podano wzory umożliwiające uzyskanie przebiegów aperiodycznych krytycznych z założonym czasem regulacji dla dyskretnych i ciągłych regulatorów PID oraz struktur: P-PI, PI-P, I-PD, PI-D. Przedstawiono praktyczne metody identyfikacji modelu obiektu wymaganego do nastrojenia regulatorów. Porównano podstawowe właściwości omawianych struktur oraz zaprezentowano przykład wyznaczenia nastaw regulatorów stosowanych w kontrolerach firmy PMD. Opracowana metoda strojenia została praktycznie zweryfikowana w kilku obiektach mechatronicznych, między innymi dwóch obrabiarkach CNC z kontrolerami firmy PMD, module przemieszczenia liniowego KR33 firmy THK oraz w robocie sferycznym z napędami bezpośrednimi Megatorque firmy NSK.

EN

Simple tunings for settings of controllers in PID-position, P-PI, PI-P,PI-D and I-PD structures for typical industrial servomechanisms are presented. The tunings are derived by means of Evans root locus method. For continuous controllers only two design data, i.e. gain of the drive treated as double integrator and required settling time, are needed. For digital servo a third design data, i.e. calculation cycle, is needed. Simple methods for gain identification are presented. An example of using the tuning method for the PID-position controller in motion processors produced by PMD company is presented. The results of real-time experiments, which validate tuning methods are also presented.

Słowa kluczowe

PL

serwomechanizmy przemysłowe; struktury regulacji; regulatory PID

EN

industrial servomechanisms; tunings structures; PID-position controller

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 12, nr 4
• Strony: 56--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Żabiński T.

• Katedra Informatyki i Automatyki, Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• 1. Żabiński T.: Sterowanie systemami mechatronicznymi w czasie rzeczywistym - podejście klasyczne i inteligentne, Rozprawa Doktorska, Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki AGH, Kraków 2006.
• 2. Żabiński T., Trybus L.: Nastawianie kontrolera serwomechanizmu cyfrowego, PAK 1/2005, s. 50-52.
• 3. Ellis G.: Comparsion of Position-Control Algorithms for Industrial Applications, 24th International PCIM Conference Europe, 2003, s. 71-78.
• 4. Yamazaki K., Schepper F., Kamiyama M.: Development of Flexible Actuator Controller for Advance Machine Tool and Robot Control, Annals of the CIRP, 1987, Vol. 36/1, s. 285.
• 5. Pritschow G., Philipp W.: Direct Drives for High-Dynamic Machine Tool Axes, Annals of the CIRP, 1992, Vol. 41/1, s. 411-415.
• 6. Åström K. J., Wittenmark B.: Computer Controlled Systems: Theory and Design, Prentice-Hall, Inc, 1990, Second Edition.
• 7. Makino H., Ohde T.: Motion Control of the Direct Drive Actuator, Annals of the CIRP, 1991, Vol. 40/1, s. 375-378.
• 8. Koren Y., Lo C.C.: Advanced Controllers for Feed Drives, Annals of the CIRP, 1992, Vol. 41/2, p. 689-698.
• 9. Groß H., Hamann J., Wiegärtner G.: Electrical Feed Drives in Automation, Siemens, MCD Corporate Publishing , Erlangen and Munich, 2001.
• 10. Mori M., Yamazaki K., Fujishima M., Liu J., Furukawa N., Seiki M.: A Study on Development of an Open Servo System for Intelligent Control of a CNC Machine Tool, Annals of the CIRP, 2001, Vol. 50/1, s. 247-250.
• 11. Kołek K.: Realizacja sterownika PID w technologii FGPA, IV Krajowa Konferencja MSK’03, Kraków, 2003, s. 411-416.
• 12. Kobayashi S., Kempf C.: Recent Developments in Control of Direct-Drive Motors at NSK, Motion & Control 3/1997, NSK, s. 40-46.
• 13. Trybus L.: Teoria sterowania, Skrypt, Politechnika Rzeszowska, 2005.
• 14. CNC-TECH: www.cnc-tech.pl