[发明专利]伺服控制系统非阶跃跟踪状态下控制参数调试方法及装置

说明书

本发明提供一种伺服控制系统非阶跃跟踪状态下控制参数调试方法及装置，所述方法包括：确定所述伺服控制系统处于非阶跃跟踪状态时的待调试的控制参数；初始化跟踪比例项的数值为伺服控制系统跟踪环仿真得出的数据，增加跟踪比例项的数值，直到所述被跟踪目标的波门出现抖动，将此时的跟踪比例项的数值作为跟踪比例中间项；通过调试所述跟踪积分项的数值，使所述相对偏差逐渐变小，当满足预设条件时，将伺服控制系统跟踪回路积分项的数值确定为跟踪积分项的数值。该方法缩短跟踪回路调试时间，提高跟踪回路调试精度，减少调试工作量，对伺服稳定平台的批生产具有重要意义。

技术领域

本发明属于伺服系统控制领域，尤其涉及一种伺服控制系统非阶跃跟踪状态下控制参数调试方法及装置。

背景技术

伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求，对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便，在很多情况下，伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移(或转角)准确的跟踪输入的位移(或转角)。

伺服控制系统，又称随动系统，是用来精确的跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服控制系统非阶跃跟踪状态是指伺服控制系统跟踪回路在跟踪过程中偏差像素没有阶跃的跳变的状态。在伺服控制系统非阶跃跟踪状态下，有两个环路起作用，速度回路为内环，跟踪回路为外环，这种状态为伺服控制系统正常跟踪的状态。为了使伺服控制系统跟踪目标时具有良好的快速性和稳定性，就需要对伺服控制系统跟踪回路进行参数调试。

目前，跟踪回路的调试为采用PI控制方法进行“盲调”，即根据跟踪效果，通过“试验”修正跟踪回路控制参数，直到满足指标要求。这样，增加的工作量，延长了调试时间，调试参数不够准确。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种伺服控制系统非阶跃跟踪状态下控制参数调试方法及装置，所述方法及装置，用于解决现有技术的控制算法不明确、参数调试无章可循、系统稳定性差的技术问题。

根据本发明的第一方面，提供一种伺服控制系统非阶跃跟踪状态下控制参数调试方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S101：伺服控制系统跟踪回路的控制对象是被跟踪目标相对初始跟踪点的偏差，确定所述伺服控制系统处于非阶跃跟踪状态时的待调试的控制参数，所述控制参数包括跟踪比例项和跟踪积分项；

步骤S102：初始化跟踪比例项的数值为伺服控制系统跟踪环仿真得出的数据，以一固定步长为增加量，增加跟踪比例项的数值，直到所述被跟踪目标的波门出现抖动，将此时的跟踪比例项的数值作为跟踪比例中间项，跟踪比例项的最终值为所述跟踪比例中间项的值除以2；

步骤S103：由跟踪器实时检测所述被跟踪目标在跟踪过程中相对初始跟踪点的相对偏差；初始化跟踪积分项的数值为伺服控制系统跟踪回路仿真得出的数据；通过调试所述跟踪积分项的数值，使所述相对偏差逐渐变小，当满足预设条件时，将伺服控制系统跟踪回路积分项的数值确定为跟踪积分项的数值；

所述跟踪积分项的数值的调试包括：增大跟踪积分项的数值，并跟踪静止目标，当跟踪波门距离所述静止目标的中心点出现左右等幅值晃动时，将所述跟踪积分项的数值的0.5倍作为所述跟踪积分项的最终数值；所述预设条件为：在所述跟踪目标为动目标时，所述动目标从启动到跟踪成功，所需时间在2秒以内，且超调次数大于1；超调次数是指伺服控制系统输出达到稳态值之前，系统输出超过稳态值的次数。

根据本发明第二方面，提供一种伺服控制系统非阶跃跟踪状态下控制参数调试装置，所述装置包括：

参数确定模块：配置为伺服控制系统跟踪回路的控制对象是被跟踪目标相对初始跟踪点的偏差，确定所述伺服控制系统处于非阶跃跟踪状态时的待调试的控制参数，所述控制参数包括跟踪比例项和跟踪积分项；