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文檔簡介

第九章

位置控制及誤差補償9.1機電伺服系統的數學模型完整的11階模型低速系統的1階簡化模型中速系統的2階簡化模型典型的機電系統是一個按位置誤差e（跟隨誤差）控制的隨動系統。跟隨誤差是指機電系統中指令位置和實際位置之間存在的穩態誤差。9.2跟隨誤差的計算

實際位置otRˊEi命令位置跟隨誤差的計算可以很明了地表示為：跟隨誤差=指令位置—實際位置9.3數字PID控制算法模擬PID控制算法表達式為：

PID控制不需要被控對象的確切傳遞函數，具有魯棒性強、算法簡潔等優點，非常適合于毫秒級的計算機實時控制，是目前絕大多數機電系統采用的基本控制算法。

若取得足夠小，例如為采樣周期/中斷周期T，則可以用尤拉差分公式表示為表示為即模擬PID算法可以離散化為：簡化為其中Kp、Ki和Kd分別稱為比例系數、積分系數和微分系數。9.4PID算法的改進為了抑制積分飽和，并且使各個伺服軸在工作過程中處于最佳狀態，在不同的位置控制過程中，PID控制算法和控制參數也應該不同。

例如：單純的比例控制；比例+微分控制；比例+前饋控制。等等9.5誤差補償

提高機電設備定位、加工等精度的方法有誤差避免和誤差補償。其中誤差補償能夠以較低成本獲得高精度工件，經濟性優于誤差避免，是提高機電設備精度的主要手段。典型誤差的表征9.5.1反向間隙補償

在系統位置控制程序的計算反饋位置增量的模塊中，利用反向間隙值對指令位置增量進行修改，從而實現系統的反向間隙補償。

機械傳動副在改變運動方向時，由于間隙的存在，會引起伺服電機空走而沒有工作臺的移動，這種情況又稱為失動。在半閉環系統中，這種反向間隙對機電設備的定位精度具有很大的影響，必須加以補償。反向間隙補償指令位置增量ΔI=0？本次和上次的ΔI符號相同？ΔI的符號>0？間隙補償：指令位置增量+σ返回YYYNNN反向間隙補償原理間隙補償：指令位置增量-σ9.5.2螺距誤差補償/光柵尺誤差補償

螺距誤差補償是半閉環數控系統的關鍵功能之一，是提高系統定位精度的主要手段之一。在全閉環系統中，由于光柵尺存在制造誤差、安裝誤差、溫度變形等誤差，致使其本身的測量精度受到影響，在高精度要求的機電系統中，亦需要補償。其中，Pi為實測機床坐標值，i為誤差補償區間索引，i

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