快速环路调试之简法
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伺服电机三环(电流环、速度环、位置环)控制原理及参数调节运动伺服一般都是三环控制系统,从内到外依次是电流环、速度环、位置环。
1、电流环:电流环的输入是速度环PID调节后的输出,我们称为“电流环给定”吧,然后呢就是电流环的这个给定和“电流环的反馈”值进行比较后的差值在电流环内做PID调节输出给电机,“电流环的输出”就是电机的每相的相电流,“电流环的反馈”不是编码器的反馈而是在驱动器内部安装在每相的霍尔元件(磁场感应变为电流电压信号)反馈给电流环的。
2、速度环:速度环的输入就是位置环PID调节后的输出以及位置设定的前馈值,我们称为“速度设定”,这个“速度设定”和“速度环反馈”值进行比较后的差值在速度环做PID调节(主要是比例增益和积分处理)后输出就是上面讲到的“电流环的给定”。
速度环的反馈来自于编码器的反馈后的值经过“速度运算器”得到的。
3、位置环:位置环的输入就是外部的脉冲(通常情况下,直接写数据到驱动器地址的伺服例外),外部的脉冲经过平滑滤波处理和电子齿轮计算后作为“位置环的设定”,设定和来自编码器反馈的脉冲信号经过偏差计数器的计算后的数值在经过位置环的PID调节(比例增益调节,无积分微分环节)后输出和位置给定的前馈信号的合值就构成了上面讲的速度环的给定。
位置环的反馈也来自于编码器。
编码器安装于伺服电机尾部,它和电流环没有任何联系,他采样来自于电机的转动而不是电机电流,和电流环的输入、输出、反馈没有任何联系。
而电流环是在驱动器内部形成的,即使没有电机,只要在每相上安装模拟负载(例如电灯泡)电流环就能形成反馈工作。
进一步参考:伺服电机三环控制系统:https:///u013528298/article/details/80421244谈谈PID各自对差值调节对系统的影响:1、单独的P(比例)就是将差值进行成比例的运算,它的显著特点就是有差调节,有差的意义就是调节过程结束后,被调量不可能与设定值准确相等,它们之间一定有残差,残差具体值您可以通过比例关系计算出。
高速公路机电系统的调试及维护方法高速公路机电系统是指在高速公路上所涉及的各类机电设备,包括加油站、监控设备、通讯设备等。
为了确保高速公路机电系统的正常运行,需要进行调试和维护。
下面将就高速公路机电系统的调试及维护方法进行分析。
一、调试方法1. 准备工作在进行机电系统的调试之前,需要对其进行准备工作。
首先要对各类机电设备进行检查,确保设备完好无损。
其次要准备好相应的工具和设备,包括调试仪器、测量工具等。
2. 系统连接在进行调试之前,要对机电系统进行连接测试,确保各类设备之间的连接正确。
可以通过检查接线端子是否松动,观察设备指示灯是否正常亮起等来验证连接。
3. 功能测试对于每个机电设备,都应进行相应的功能测试。
在加油站中,可以通过测试油泵的工作状态、加油枪的使用情况等来确认设备功能是否正常。
4. 故障排除在进行调试过程中,可能会出现一些故障。
要根据故障的具体情况,采取相应的措施进行排除。
可以通过查看设备的故障代码、检查设备的电源和线路等方式来定位故障,并进行修复。
二、维护方法1. 定期检查定期对机电设备进行检查是确保其正常维护的关键。
可以根据设备的使用情况,制定相应的检查计划。
检查内容包括设备的外观、线路的接触性等。
2. 清洁保养保持机电设备的清洁是维护工作的一项重要内容。
可以定期对设备进行清洁,包括除尘、擦拭等。
对于一些需要润滑的部件,需要定期进行润滑维护。
3. 检修维护对于存在故障的设备,需要进行相应的检修维护。
可以通过更换损坏的零部件、修复线路故障等方式来进行维护。
在维护过程中,需要注意安全措施,避免造成二次故障。
4. 系统升级随着科技的不断进步,高速公路机电系统也不断得到改进和升级。
为了保持机电系统的正常运行,需要定期进行系统升级。
可以根据设备厂家提供的升级方案进行升级工作。
高速公路机电系统的调试及维护是确保其正常运行的重要工作。
通过合理的调试和维护方法,可以保障高速公路机电系统的稳定性和可靠性,提高设备的使用寿命,确保高速公路的安全运行。
路由环路及解决办法路由环路:在维护路由表信息的时候,如果在拓扑发生改变后,网络收敛缓慢产生了不协调或者矛盾的路由选择条目,就会发生路由环路的问题,这种条件下,路由器对无法到达的网络路由不予理睬,导致用户的数据包不停在网络上循环发送,最终造成网络资源的严重浪费。
链路状态算法(OSPF)不会产生路由环路,因此,消除路由环路的技术,都是针对距离向量协议进行的。
路由环路的形成大致如下述:当C路由器一侧的X网络(,则C路由器收到故障信息,并在路由表中把X网络设置为不可达,等待更新周期到时来通知相邻的B路由器。
但这时,如果相邻的B路由器的更新周期先来了,则C路由器将从B路由器那学习并更新到达X网络的路由。
这是错误路由,因为此时的X网络已经损坏,而C路由器却在自己的路由表内增加了一条经过B 路由器到达X网络的路由。
然后C路由器还会继续把该错误路由通告给B路由器,B路由器更新路由表,认为到达X网络须经过C路由,然后继续通知相邻的路由器,至此路由环路形成,C路由器认为到达X网络经过B路由器,而B则认为到达X网络进过C路由器。
解决路由环路问题的方法,概括来讲,主要分为六种:1.定义最大值:距离矢量路由算法可以通过IP头中的生存时间(TTL)来纠错,但路由环路问题可能首先要求无穷计数。
为了避免这个延时问题,距离矢量协议定义了一个最大值,这个数字是指最大的度量值,如RIP协议最大值为16跳。
也就是说,路由更新信息可以向不可到达的网络的路由中的路由器发送15次,一旦达到最大值16,就视为网络不可到达,存在故障,将不再接受来自访问该网络的任何路由更新信息。
2.水平分割:一种消除路由环路并加快网络收敛的方法是通过叫做“水平分割”的技术实现的。
其规则就是不向原始路由更新的方向再次发送路由更新信息(个人理解为单向更新,单向反馈)。
比如有三台路由器ABC,B向C学习到访问网络,不再向C声明自己可以通过C访问,A向B学习到访问,也不再向B声明,而一旦网络,C会向A 和B发送该网络不可达到的路由更新信息,但不会再学习A和B发送的能够到达3.路由中毒(也称为路由毒化):定义最大值在一定程度上解决了路由环路问题,但并不彻底,可以看到,在达到最大值之前,路由环路还是存在的。
高速公路机电系统的调试及维护方法
1.检查设备:在进行调试之前,必须仔细检查设备的状态。
这包括检查电线和插头,确保它们适合使用,并检查机电设备的各个部分,以确保它们处于良好状态。
2.使用测试仪器:使用测试仪器进行测试是调试机电系统的重要步骤。
这可以包括使用万用表、示波器和电阻计等仪器进行测试。
3.校准设备:为确保设备能够准确测量、控制和报告数据,校准设备是非常必要的。
校准设备的计划应该基于设备的年龄、使用频率和制造商指示等因素。
4.定期保养:定期保养是防止机电设备故障的关键。
这包括清洗设备、替换损坏的部件和进行必要的维护以确保设备处于最佳状态。
5.备份数据:定期备份系统数据是关键。
备份数据可以帮助恢复系统在故障时产生的任何数据损失。
备份频率取决于数据的重要性和更新速度。
6.修复故障:任何时候,如果机电设备出现故障,修复故障就是非常重要的。
修复故障应该可以迅速解决问题,以最小化影响高速公路正常运作的时间。
7.培训技术人员:为了确保机电设备的正常运行,培训技术人员是必要的。
技术人员要熟悉设备操作、维护和故障排查。
8.制定紧急计划:我们需要在紧急情况下做好准备,以尽可能减少损失。
协调机电和其他部门,制定风险管理的方法,并建立紧急计划。
维护和调试机电设备需要严格的程序和标准,以确保设备的稳定性和可靠性,从而减少损失和成本。
调试电路的方法和技巧
调试电路是电子工程领域中非常重要的一个环节,以下是一些调试电路的方法和技巧:
1. 先确定问题:在调试电路之前,需要先确定电路中是否存在问题。
这可以通过检查电路的工作状态和测试信号的响应来实现。
2. 使用适当的工具:在进行调试时,需要使用适当的工具来检查电路。
例如,可以使用万用表来检查电阻值和电感值,使用示波器来检查波形和频率等。
3. 逐步添加负载:在调试电路时,需要逐步添加负载来测试电路的性能和稳定性。
逐渐增加负载的大小可以让电路适应不同的负载情况,从而找到问题的根本原因。
4. 使用信号源:信号源可以帮助检查电路的工作状态。
例如,可以使用示波器上的正弦波信号源来检查电路的波形和频率等。
5. 调整参数:有些电路可能需要调整参数才能正常工作。
例如,如果电路需要调整电压增益或频率响应,可以使用示波器上的参数调整器来调整这些参数。
6. 记录数据:在调试电路时,需要记录数据来帮助分析和解决问题。
例如,可以使用万用表记录电阻值和电感值,使用示波器记录波形和频率等。
7. 重复测试:在确定电路已经正常工作后,需要重复测试以确保电路的稳定性和可靠性。
例如,可以在多次添加负载和调整参数后重复测试电路的性能和稳定性。
8. 考虑环境因素:环境因素也可能对电路的性能和稳定性产生影响。
例如,如果电路放在一个高温或湿度高的环境下,可能会导致电路的故障。
因此,在调试电路时需要考虑环境因素。
如何使用电路进行电路调试电路调试是电路设计和制作过程中非常重要的一环,它用于验证和纠正电路中的错误,确保电路能够正常运行。
本文将介绍如何使用电路进行电路调试的一些基本方法和技巧。
一、准备工作在进行电路调试之前,我们需要做一些准备工作,以确保调试能够高效进行。
首先,我们需要准备一些基本的调试工具,例如万用表、示波器、逻辑分析仪等。
这些工具可以帮助我们对电路进行参数测量和信号分析。
其次,我们需要熟悉电路的原理和设计,理解电路的功能和结构,以便更好地找出故障的根源。
最后,我们需要清理电路板上的焊接点,确保焊接良好,以免出现因焊接不良导致的问题。
二、分析电路功能在进行电路调试之前,我们需要先分析电路的功能和工作原理。
仔细阅读电路图和设计规格书,了解每个元件的作用和连接方式。
通过分析电路功能,我们可以确定每个模块的期望输出和输入信号,从而判断电路是否正常工作。
如果在电路调试的过程中发现某个模块输出信号异常或缺失,我们可以根据其功能和输入信号的特点,逐步排查和修复故障。
三、逐步启动电路在进行电路调试时,我们需要逐步启动电路,将电路划分为若干个模块,逐个进行测试和验证。
首先,我们可以先对电源和电路的基本连接进行验证,例如检查电源供电是否正常,检查电路板上的连接是否良好。
然后,我们可以逐步启动电路中的每个模块,检查其输出信号是否符合预期。
如果发现某个模块输出异常,我们可以通过逐个接触其输入信号,确定故障出现的位置和原因。
四、使用示波器进行信号调试示波器是电路调试中常用的工具之一,它可以用来观察和分析电路中的信号波形。
在使用示波器进行信号调试时,我们可以通过示波器的探头将其连接到待测信号上,然后观察和分析信号的振幅、频率和相位等特征。
通过比较预期波形和实际波形,我们可以判断电路中是否存在信号异常,并进一步定位故障的原因。
五、使用逻辑分析仪进行数字电路调试对于数字电路的调试,逻辑分析仪是一种非常有用的工具。
它可以帮助我们观察和分析数字信号的状态和时序关系。
第1篇一、实验目的1. 理解环路响应的概念及其在通信系统中的作用。
2. 掌握环路响应调试的基本方法和技术。
3. 培养实际操作和问题解决能力。
二、实验原理环路响应是指在通信系统中,由于信号传输路径的延时、噪声等因素,导致信号在传输过程中产生回环,从而影响通信质量的现象。
环路响应调试旨在消除或减少环路响应,提高通信系统的稳定性和可靠性。
三、实验器材1. 通信系统模拟器2. 网络分析仪3. 信号发生器4. 电脑及调试软件四、实验步骤1. 搭建实验环境:根据实验要求搭建通信系统模拟器,连接信号发生器、网络分析仪等设备。
2. 设置实验参数:根据实验要求设置信号发生器的频率、幅度等参数,以及网络分析仪的测量参数。
3. 信号注入:将信号发生器产生的信号注入到通信系统中,模拟实际通信场景。
4. 测量环路响应:使用网络分析仪测量通信系统中的环路响应,包括环路的时延、增益、相位等参数。
5. 分析环路响应:根据测量结果分析环路响应的原因,如延时、噪声等。
6. 调试环路响应:针对分析出的原因,采取相应的调试措施,如调整系统参数、优化信号传输路径等。
7. 验证调试效果:再次使用网络分析仪测量环路响应,验证调试效果。
五、实验结果与分析1. 实验数据:实验过程中,测量得到以下数据:- 环路时延:100μs- 环路增益:-20dB- 环路相位:180°2. 分析:- 环路时延较大,可能是由于信号传输路径过长或设备延时过大。
- 环路增益为负值,表明信号在传输过程中受到了衰减。
- 环路相位为180°,说明信号在传输过程中产生了相位反转。
3. 调试措施:- 缩短信号传输路径,减少设备延时。
- 使用低损耗传输线,降低信号衰减。
- 调整系统参数,使信号相位恢复。
4. 调试效果:经过调试,环路时延降低至50μs,环路增益提高至-10dB,环路相位恢复至0°,通信系统性能得到明显提升。
六、实验总结1. 通过本次实验,我们深入了解了环路响应的概念及其在通信系统中的作用。
D C /D C 电压环路调试步骤一.环路参数的一般要求:1.决定环路参数的几个因素:(1) 系统稳定性:相角裕量、幅值裕量在各种条件下满足要求(轻载1%Io 、满载、高温、低温);(2) 系统动态响应:带宽(空载及大动态时,输出电压过冲、跌落等需满足要求,原副边管子电压电流应力不能超标);(3) 输出低频纹波(100Hz ):调节低频增益来控制;2.公司环路测试规范要求:正常工作时DC/DC 电压环(1)G.M.:≥6dB(2)P.M.:≥30°(3)fc :推荐≥1/10开关频率(不符合实际)3.稳定裕量的作用(相角稳定裕量、幅值稳定裕量)(1) 稳定裕量用于判断:一个系统在阶跃信号作用下的动态特性;(2) 稳定裕量过小,阶跃响应剧烈,容易振荡;(3) 稳定裕量过大,动态响应迟缓。
一般30°≤P.M.≤60°,G.M>6dB.4.温度对环路的影响(1) 低温(-40度)时环路比常温下快很多,模块低温满载开机可能会炸机。
因此常温下环路不能太快,一般为3~6kHz ;(2) 高温时环路比常温下慢,因此要保证高温下带宽能满足模块大动态指标要求;5.注意事项:(1) 根据控制理论,为保证系统稳定,穿越频率附近的幅频曲线斜率都应是-1(-20dB/10倍频程),并且应保证一定的中频段宽度。
(2) 而在高频段,幅频曲线应以-2的斜率下降,保证系统有较好的抗扰动能力。
二.校正网络零极点1.校正网络传递函数()S G c :第一对零极点1:221211C R f z ⋅=π(Hz )⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅⋅=132221211C C C R f p π(Hz) 第二对零极点1:111212C R f z ⋅=π(Hz ) ⎪⎭⎫ ⎝⎛++⋅⋅=10131111212R R R R C R f p π(Hz ) 比例增益: ()32013011C C R R R R R k +⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛++= 2.零极点的作用:(1) 零点单元即控制系统中的微分单元,零点提前(Bode 图上,零点向左移),可以使相频和幅频曲线抬高,增加幅值裕量和带宽(剪切频率)。
平衡⼩车调试指南(直⽴环速度环)平衡⼩车调试指南接下来将和⼤家⼀起以⼯程的思想去完成⼀个平衡⼩车的调试,包括平衡⼩车的直⽴环、速度环、转向环,⼀般我们是先调试直⽴环,再调试速度环,最好调试转向环。
另外需要说明的是,因为我们使⽤的电机性能⾮常好,对PID参数不敏感,也就是说每个参数的取值范围都很⼴,这将对我们接下来的调试有很⼤的帮助。
1.1平衡⼩车直⽴控制调试平衡⼩车直⽴环使⽤PD(⽐例微分)控制器,其实⼀般的控制系统单纯的P控制或者PI控制就可以了,但是那些对⼲扰要做出迅速响应的控制过程需要D (微分)控制。
下⾯是直⽴PD控制的代码:int balance(float Angle,float Gyro){float Bias,kp=300,kd=1;int balance;Bias=Angle-0;//计算直⽴偏差balance=kp*Bias+Gyro*kd;//计算直⽴PWMreturn balance;//返回直⽴PWM}⼊⼝参数是平衡⼩车倾⾓和Y轴陀螺仪(这个取决MPU6050的安装),我们的⼩车前进⽅向是MPU6050的X轴的正⽅向,电机轴与Y轴平⾏。
前⾯两⾏是相关变量的定义,第三⾏是计算⾓度偏差,第四⾏通过PD控制器计算直⽴PWM,最后⼀⾏是返回。
调试过程包括确定平衡⼩车的机械中值、确定kp值的极性(也就是正负号)和⼤⼩、kd值的极性和⼤⼩等步骤。
在调试直⽴环的时候,我们要屏蔽速度环和转向环,如下图所⽰:1.1.1确定平衡⼩车的机械中值把平衡⼩车放在地⾯上,绕电机轴旋转平衡⼩车,记录能让⼩车接近平衡的⾓度,⼀般都在0°附近的。
我们调试的⼩车正好是0度,所以就是Bias=Angle-0;1.1.2确定kp值的极性(令kd=0)⾸先我们估计kp的取值范围。
我们的PWM设置的是7200代表占空⽐100%,假如我们设定kp值为720,那么平衡⼩车在±10°的时候就会满转。
1
112121+sR C =
sR (+C R C C )
C s •+22
[]1
1211212
1+sR C =
C C
sR (+C )(1R )
C +C C s •+22
于是可知该有源补偿网络有一个零点、二个极点。
① 零点:z121
1
f =
2R C π.
② 极点:p1f =0,p2122121f 2R C +C C C π=
;当C 1》C 2时,p2*******
11
f 2R 2R C +C C C C ππ=≈. (注:加上一个零点z 1311f =
2(R +R )C π和极点p 33
1
f =2R C π即为有源补偿网络(一)
简图的传递函数。
其中两个R 1不等价。
)
2. 一般地, 1R 110k k =Ω−Ω; 21R (540)R =−. 1C 110nF nF =−; 211
1
C (520
C =−
. 3. 初次调机时,R 1、R 2、C 1、C 2均取中间值即可,并用示波器同时检测高频变压器的电压
和电流波形。
4. 令1
2
C n C =
,当n 上升时,相位裕度Ф增加;当n 下降时,高、低端纹波和噪音也下降。
5. 一般C 1的取值愈小不愈大,否则会对纹波有一定影响。
6. 当电压环、电流环和短路环之两者或三者同时应用时,注意须根据环路间切换时不发生
振荡来确定各环路C 2和n 的取值。
7. 当高频变压器、储能电感(或谐振电感)
、储能电容和功率器件的驱动电路设计适当时,三次左右便可优化至较佳的状态。
(不考虑热设计和EMC 的优化) 以上仅为个人调试环路(KW 级以上电源)的工程经验之谈。
Fugems (fuggeems@ )
所阅读的相关书籍:
开关电源的原理与设计 蔡宣三,张占松著
开关电源设计(第2版) (Abraham I.pressman)著,王志强等译 现代高频开关电源技术及应用 刘凤君著 现代电力电子电路 林渭勋著 电力电子系统建模及控制 徐德鸿著 开关电源功率变换器拓扑与设计 张兴柱著 开关稳定电源设计与应用 李定宣著 高频开关电源实用新技术 刘胜利著
脉宽调制DC ∕DC 全桥变换器的软开关技术 阮新波,严仰光著 直流开关电源的软件开关技术 阮新波,严仰光著 三电平直流变换器及其软开关技术 阮新波著 ……。