速度伺服回路与前馈控制器设计

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1、控制器技術專輯controller)，並針對速度迴路與前饋控制提出ㄧ關鍵詞個容易實現的個別自動調整參數之演算法。文章中提出之速度迴路控制型態可包含目前市面上所．速度迴路控制器velocityloopcontroller使用的任何一種速度迴路控制器；提出之修正型．前饋控制器feedforwardcontroller前饋控制器可強化系統的追蹤性能。最後，上述．參數自動調整parameterstuning演算法則將使用工研院的智慧型運動控制平台．智慧運動控制平台IntelligentMotioncontrol(IntelligentMotioncontr

2、olPlatform,IMP)運Platform動控制卡進行驗證。Thecascadedcontrolstructureismostapplied摘要inindustrialmotioncontrolapplications.However,theparameterstuningintheservocontrollersare運動控制系統一般為串聯式控制架構，傳統almostdependedonexperts’experience,anditis各層迴路的調整均仰賴經驗的調整，耗費人力與timeconsuming.Weproposeanintegr

3、alservo時間。本文提出一PDFF(PseudoDerivativecontrollerincludingthePseudoDerivativeFeedbackFeedbackwithFeedforwardGain)速度控制器withFeedforwardGain(PDFF)controlleranda與一修正型前饋控制器(Modifiedfeedforwardmodifiedfeedforwardcontroller.Theproposedvelocityloopcontrollerinvolvesmosttypical1││349期│││2

4、012.04│1控制器技術專輯velocityloopcontrolscheme;andthefeedforward[1~3]。在已知的馬達參數模型下，本研究中為轉controllercanbedesignedtoimprovethetracking動慣量(SystemInertia）及黏滯係數(Viscousperformance.TheparameterstuningofPDFFCoefficient)已知，速度迴路採用PDFF控制器的架velocitycontroller,positioncontrollerand構與改變γ、Kvp與Kvi的

5、數值，來形成不同的控制feedforwardcontrollerarebasedonthedisturbance器並達成使用者所需求的響應特性。目前工業界rejectionandtrackingperformance.Finally,the廣泛使用的速度迴路控制架構大部分仍為傳統abovealgorithmswillbeimplementedinITRI’sPID控制，而本文中所設計的速度迴路控制器為IMPplatformtocontrolaservosystemandthePDFF型控制器，此控制型態可包含目前市面上所experimentalre

6、sultsareverifiedperformance使用的任何一種速度迴路控制器[4,5]。當改變assessment.γ、Kvp與Kvi的數值，將形成不同的控制器並達成使用者所需求的響應特性。同時考慮干擾抑制能力與追蹤響應暫態規格作為速度控制器設計的依㆒、前言據，即干擾抑制能力規格將決定文中提出之速度控制器初始控制器參數(Kvp與Kvi)，隨後追蹤響應近年來，PC工業技術快速地發展已經深深影暫態規格將決定γ之大小，進而完成整體速度迴響到機械製造業，而目前國內雖有中、小型廠商路控制器設計，達成使用者所需求的響應特性。設計研發CNC運動控制器，但受

7、限於國內市場狹另外，增加伺服系統能力消除追蹤誤差小與資金不足，不易提升工具機之技術層面，僅(TrackingError)以提高機械系統之精密程度，一直開發出相關的週邊控制板或簡易的工具機；另是產業與學界持續努力的目標[6~8]。目前，前饋外，國內當前學術界與產業界從事運動控制器的控制器對於提升伺服能力擁有顯著的強化作用，研發工作，在軟、硬體設計上均較缺乏深入的學加入速度與加速度前饋控制器，增加系統的伺服理探討和實務技術根基，目前雖有自行研發的與追蹤能力。一般而言，設計控制器均依使用者CNC運動控制器上市，但其軟體使用者介面、加對於性能的要求做控制器

8、的參數調整，不過絕大工精度以及加工速度一直未能足與日系產品競多數的控制器調整方式均仰賴手動方式調適，但爭。另外，在伺服迴路