速度位置规划实现精确定位的问题

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问题描述

在西门子plc里面做了速度曲线模型,给定一个目标位置,速度从0开始随时间的变化而变化,最终时间跑完以后,激光测距反馈的当前位置等于目标位置,同时编码器反馈的当前速度为0。但这是理论上的,实际过程中可能会因为阻力,带载,等外部因素导致时间跑完了,编码器反馈速度变为0,但是激光测距反馈的当前位置不等于目标位置。如何解决这一问题,能否在程序里加位置环和速度环的串级pid解决这个问题。

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解决方案

  如下是上述问题的解决方案,仅供参考:

在自动化控制系统中,确实可能会因为外部因素(如阻力、带载等)导致实际位置与目标位置出现偏差。为了解决这一问题,通常可以采用闭环控制系统,即在程序中加入位置环和速度环的串级PID控制器。以下是实现精确定位的一种方法:

1. 建立速度环PID控制器

  • 设定速度设定值:根据速度曲线模型计算出在每个时间点的速度设定值。
  • 计算速度偏差:将速度设定值与编码器反馈的实际速度进行比较,得到速度偏差。
  • PID调节:使用PID控制器对速度偏差进行调节,输出控制量到执行机构(如电机驱动器)。

2. 建立位置环PID控制器

  • 设定位置设定值:即目标位置。
  • 计算位置偏差:将位置设定值与激光测距反馈的实际位置进行比较,得到位置偏差。
  • PID调节:使用PID控制器对位置偏差进行调节,输出控制量到速度环的设定值。

3. 串级控制

  • 内环:速度环作为内环,快速响应速度偏差,减少速度波动。
  • 外环:位置环作为外环,控制整体位置偏差,确保最终位置的准确性。

4. 参数调整

  • PID参数整定:根据系统响应和稳定性要求,调整PID参数(比例增益P、积分时间I、微分时间D)。
  • 串级控制参数调整:调整串级控制系统中各环的参数,以达到更好的控制效果。

5. 实现步骤

  1. 模型建立:根据实际机械特性建立速度和位置模型。
  2. 控制算法编写:在PLC程序中编写PID控制算法。
  3. 参数整定:通过实验或仿真,调整PID参数,直至系统达到最佳响应。
  4. 测试验证:在实际运行中测试控制系统的性能,确保精确定位。

6. 高级控制策略

如果基本的PID控制不能满足要求,可以考虑更高级的控制策略,如模糊控制、自适应控制、预测控制等。

注意事项

  • 系统辨识:在设计控制系统前,需要对系统进行辨识,了解系统的特性和参数。
  • 抗干扰能力:设计控制系统时,考虑系统的抗干扰能力,确保在外部因素影响下仍能稳定运行。
  • 安全保护:确保控制系统有安全保护机制,防止异常情况导致设备损坏或安全事故。

通过上述方法,可以在西门子PLC中实现速度和位置的精确控制,从而解决因外部因素导致的位置偏差问题。

  希望能够帮到有需要的你。

  PS:如若遇到采纳如下方案还是未解决的同学,希望不要抱怨&&急躁,毕竟影响因素众多,我写出来也是希望能够尽最大努力帮助到同类似问题的小伙伴,即把你未解决或者产生新Bug黏贴在评论区,我们大家一起来努力,一起帮你看看,可以不咯。

  若有对当前Bug有与如下提供的方法不一致,有个不情之请,希望你能把你的新思路或新方法分享到评论区,一起学习,目的就是帮助更多所需要的同学,正所谓「赠人玫瑰,手留余香」。

☀️写在最后

  ok,以上就是我这期的Bug修复内容啦,如果还想查找更多解决方案,你可以看看我专门收集Bug及提供解决方案的专栏「Bug调优」,都是实战中碰到的Bug,希望对你有所帮助。到此,咱们下期拜拜。

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