混联机翼喷涂机器人系统伺服参数整定

5.4.2系统伺服参数整定

从上节UMAC伺服控制原理的分析，结合工程应用中系统控制参数调试方法，本文在进行参数整定时采用以下策略:首先分析电机对于UMAC发送的阶跃信号的响应曲线，调整控制回路的比例、积分、微分增益，以期得到最短上升和稳态时间，以及最小的超调量;然后通过调节前馈增益来减小系统的跟随误差，得到系统最佳响应特性。系统控制参数的调试可以在UMAC自带的系统调试软件PmacTuning Pro2下进行，通过该软件调试电机时共有21个步骤，限于篇幅在此不做详细说明，主要分析伺服参数的整定。软件提供了“自动调整”和“手动调整”两种调试模式，本文采用手动整定的方式对电机相应参数进行调试，这个过程中涉及到的主要I变量见表_5-2。 伺服参数的整定需要从电流环开始，在Pmac Tuning Pro2软件中电流环手动调试界面如图_5-16所示。 差是6.773 cts，系统阶跃响应和抛物线响应状态达到最佳，见图5-17。 5.4.3电机联动测试 从上文可以看出伺服电机在单轴通道下的响应性能很好，但是喷涂机器人在正常作业时需要五个电机联动，这就对于多个电机的配合运动提出了很高的要求，所以需要测试UMAC的运动控制系统对于多个电机的联动控制性能。 在进行电机联动测试时，可以同时控制_5个电机的运行，但是这种情况下无法通过采集的数据来直观的分析响应性能，事实上，对于2轴以上的联动测试，响应的数据就不能直观地进行观测。所以本文选择两种型号MA-30和MA-06的电机各一台，联动控制在平面内画圆、直线插补、圆弧插补，UMAC可以跟踪电机的运行数据来绘制平面图形，这样即可直观地观测分析电机联动响应性能。 首先定义电机坐标，MA-30和MA-06分别定义为x轴和Y轴，假设系统的反馈精度是1个脉冲信号cts，圆的直径是2_50，画圆速度是0.12ms，电机运动轨迹如图5-18 (a)，误差分析见图(b)，从误差分析图可以看出电机对于圆度测试的最大误差是-6.65cts，这说明电机联动响应性能良好，可以满足喷涂机器人的精度要求。 接下来对电机进行直线、圆弧插补测试。编写PLC程序，定义电机运行平面为xy平面，转速1800rpm, 1000cts/mm，进给速度为_SOOmm/min，然后画长宽为50mm*30mm的圆矩形，圆角为5 mm，运动轨迹如图5-19所示。从图中两台电机联动插补运行的图形可以看出，在直线段轨迹笔直平稳，在圆弧段轨迹光滑圆润，这也证明了控制系统良好的响应性能。 5.5本章小结 本章从机翼自动喷涂作业系统的整体方案入手，将总体系统分为三个子系统来研究，即运动控制系统、输调漆系统、安全保障系统，对每个子系统的功能进行了分析，结合实际的喷涂任务要求，完成了各个子系统的硬件方案设计。在软件方面，基于UMAC开发了运动控制软件和系统监控软件，其中运动控制软件运行于下位机UMAC上，实现对机器人的伺服控制，系统监控软件运行工控机上，完成系统进行初始化、逻辑状态监控、三维交互实时显示机器人运动状态、处理各种突发情况。最后从UMAC控制算法的原理分析入手，对伺服控制参数进行了整定，测试了系统联动响应性能，证明控制系统可以满足喷涂机器人控制的要求。

• 上一篇：混联机翼喷涂机器人系统伺服参数整定与联动调试
• 下一篇：一种混联机翼喷涂机器人轨迹规划与控制系统开发总结与展望