[发明专利]电机伺服驱动器控制器参数自动调整装置及其方法

摘要

本发明公开了一种电机伺服驱动器控制器参数自动调整装置及其方法，该装置包括惯量识别器，参数初步调整器，参数检验器，参数优化器，参数保存和显示器，速度控制器，位置控制器，转矩控制器，PWM生成器，码盘。本发明可以使交流永磁电机伺服驱动器根据机械负载的转动惯量的不同，自动配置位置控制器和速度控制器的参数，再通过参数检验器和参数优化器对自动配置的参数进行检验和进一步的优化，使伺服驱动器的位置响应和速度响应达到相对最佳。本发明使交流永磁同步电机伺服驱动器自动的根据工作场合的状况来调整控制参数，并达到理想的控制效果，整个过程无需人的参与，完全由交流永磁同步电机伺服驱动器完成。

主权项

1.一种电机伺服驱动器控制器参数自动调整装置，其包括惯量识别器、位置控制器和速度控制器，其特征在于，其中，惯量识别器，用于对电机转子和负载的总转动惯量J进行测量；参数初步调整器，在已经测量出的电机转子和负载的总转动惯量J值的基础上，根据式1和式2计算出位置控制器和速度控制器的初步参数，并将参数传送到位置控制器和速度控制器，式1：式2：其中，K_I是速度控制器的积分系数，K_P是速度PI控制器的比例系数，T_cur是电流控制器的惯性时间常数，K_torque是电流转矩系数，J是电机转子和负载的总转动惯量，h为自定义的常数；参数检验器，用于每当位置控制器和速度控制器的参数发生更新时，参数检验器就使用用户所选择的评价公式计算出E值，即得到对当前更新后的参数的控制效果的量化评价，进而确定是否需要进一步的参数优化；参数优化器，用于首先发出特定的位置三角波指令到位置控制器和特定的速度三角波指令到速度控制器，使电机按照位置和速度指令进行旋转；其次在上一次的速度控制器和位置控制器的参数和E值的基础上，通过式(3)、式4和式5计算出优化后速度控制器和位置控制器的参数，并将参数传送到速度控制器和位置控制器中并加以更新，式3：G(s)=(h+1)2h2Tcur2(hTcurs+1)s21Tcurs+1,]]>式4：H(s)=G(s)1+G(s)=(h+1)(hTcurs+1)2h2Tcur2s2(Tcurs+1)+(h+1)(hTcurs+1),]]>式5：Gp(s)=Kpp(h+1)(hTcurs+1)[2h2Tcur2s2(Tcurs+1)+(h+1)(hTcurs+1)]1s,]]>其中，K_pp是位置控制器的比例增益。