罐身缝焊机PID控制的参数整定(2)

来源:南粤论文中心 作者:杨冠鲁1。刘钊2,吕念 发表于:2010-04-13 09:39  点击:
【关健词】缝焊机;逆变电路;数学模型;PID控制
图3输出等幅振荡 第31卷第9期200909 [771 比例度称为4:l衰减比例度,用嗔表示,比例系数 K=I/嗔。相邻两波峰间的距离称为4:l衰减周期l。 根据点和l,运用表2所示的经验公式计算出调节 器预整定的参数值。 表2衰

图3输出等幅振荡 第31卷第9期2009—09  [771

 
比例度称为4:l衰减比例度,用嗔表示,比例系数
K=I/嗔。相邻两波峰间的距离称为4:l衰减周期l。 根据点和l,运用表2所示的经验公式计算出调节 器预整定的参数值。
表2衰减曲线法计算公式

 

 

 


2.3两种整定方法比较

本文采用两种方法整定PID参数:临界比例度 法和衰减法。系统整体模型如图4所示。

 

 

 

图4系统阶跃响应框图
用衰减法整定PID参数得到的4:1衰减图如图5
所示,用临界比例度法整定PID参数得到的临界振荡 图如图6所示。两种方法整定得到的参数如表3所示, 相应的单位阶跃响应的瞬态性能指标如表4所示。
由表3、表4可以看出,采用临界比例度法整定 出来的参数在瞬态性能指标上都优于衰减法,所以 在本课题中采用临界比例度法整定出来的PID参数。
表3两种整定方法参数

临界比例法      衰减法

图6临界比饲度法整定PID参数

本文就作者研制的新型的基于IGBT全桥逆变 的罐身缝焊电源,以输出无整流焊接变压器的副边 电流为控制对象,建立了系统的控制用数学模型, 分别应用临界比例度法和衰减法设计了系统的PID 控制,给出了PID参数整定值,列表比较了两种控 制的阶跃响应的动态控制效果,结果表明临界比例 度法整定的PID控制具有更好的控制效果。这为新 型罐身缝焊电源的基于DSP处理芯片的工程PID闭 环控制提供了依据。

参考文献:
【l】张华德.电阻焊罐身组合机及其焊接速度【J].包装与食品 机,2001,19(1):40—42.
【2】王清.无次级整流直流电阻焊技术研究【D】.哈尔滨工业大 学,2001.
【3】王清,吴林,张相军.电阻焊焊接电源发展方向之探讨【J】.焊

 
该控制系统选用了北京斯达微步控制技术有限 公司的86BYG250C型的两相混合型步进电机,选用 的驱动器是该公司生产的和86BYG250C型步进电 机相配套的MS一2H090M型驱动器。该驱动器采取 先进的细分技术,使电机运行更加平稳。
86BYG250C步进电机的主要技术参数如表1所 示‘4】:
表l 86BYG250C步进电机主要技术参数

型号 相数 电压(v) 步距角 最大静转矩
86BYG250C 2 AC40V/60V 1.8。 3.6Nm
空载启动转
相电阻   相电感(mH)   相电流(A)                配套驱动器
速(转/分)
在该控制系统中,单片机通过8255A扩展的并
行I/O,在8255A的PC6引脚输出控制步进电机的 方向控制信号,以控制步进电机的转向(正,反转), 如图1所示;在PC7引脚输出脉冲控制信号,通过 改变发出的控制脉冲的频率来控制步进电机的速度 (PC7口)。
4 MS一2H090M型驱动器与步进电机 的接口 MS一2H090M型驱动器用于驱动二相或四相混
合式步进电机。电机的出线方式不同,与驱动器的
连接也不同。在该控制系统中采用的电机
86BYG250C为两相四根线电机,接法如图2所示。
 
0.7W        7.2            5.O           250
MS-2HOgOM
SH一2H090M
A十
MS一2H090M型驱动器的主要性能参数,如表2
所示:
表2 MS一2H090M型驱动器的主要性能参数                               A-
 

驱动器    相
类别

细分                                    机身尺寸mnl
输出电流范围      供电电源
 
型号    数              数
重量砖
 
MS.2H        混合          O.4A.5.0A/16档   AC40V功率   1 32x85x60
2           16档
090M        式             可调分辨率0.4A   不小于140W         0.7kg


图2步进电机与驱动器的连接

 
3  MS一2H090M型驱动器与控制系统
的接口
步进电动机的驱动器根据控制信号工作,控制 系统提供的弱电信号放大为步进电机能够接受的强 电流信号。控制系统提供给MS一2H090M型驱动器 的信号主要有步进脉冲信号CP和方向电平信号 DIR。

5结论

步进电机是一种易于精确控制的电机,由于其 良好的性能而受到广泛的应用,其控制方法也多种 多样。本文介绍了在电机铁芯扭槽叠扣冲压控制系 统中,SM8954A单片机控制步进电机的实用电路, 该系统成本不高,既简化了线路,降低了成本,又 大大提高了可靠性。使用起来极为方便。
参考文献:
[1】袁丽娟,等.电机铁芯扭槽叠扣冲压控制系统[J】.电加工与 模具,2005(10).
【2】袁丽娟,等.SM8954A单片机在步进电机升降速控制中的 应用【J】电子技术,2008(6).
f31  SM8954A使用手册.
图1步进电机方向控制信号                       【4】http://www.startsh.com/startsh/chinain/qd_index.asp. j高÷{品}{是‘j矗‘j昆‘{出‘j出‘.柚k j岛●|禹●j蠡I『{翕‘{盘÷j如‘j出‘j蠡‘j翕●{岛●{戋‘j岛●妇.j童‘●量•j盘‘ I上接第78页】(责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)

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