基于双模控制算法的交流伺服电机分析

　　摘要：交流伺服的控制系统能够将控制方式变得高端，这是因为在其应用中，充分具备了响应速度较快、定位精准度较高的特点，而伺服系统中电子元件、电机等技术有了较高发展，也给了伺服控制系统带来了新时代下的革新。本文基于双模控制算法，来对交流伺服系统的电机控制提出新的控制算法，该种算法能够将控制系统进行性能上的大幅提高。

　　关键词：伺服电机;双模控制;算法

　　引言：进行智能控制，有利于我国的各项控制工作能向着较高速发展路线去不断开拓，传统中的控制算法对于控制系统的性能体现有着一定制约作用，因此将两种传统算法进行结合，提出一套全新双模控制算法，将有效实现对交流伺服电机的控制，并且通过对交流伺服电机的分析，将我国控制系统进一步优化配置。

　　1.基于双模控制的算法分析

　　模糊PD控制的算法分析。该种算法是传统意义上的控制算法方式之一，其主要工作原理是通过对各种控制方式进行研究，并且将其模糊化处理，根据不同种类控制下的相关规律，使用模糊逻辑的形式来将控制过程进行推理，将PD系统算法的比例系数以及系统内的积分系数，做出合乎计算原理的细微调整，从而实现将控制系统做出优化整改方案。

　　自适应下的PID控制算法分析。通过神经元的网络系统，将具备自适应能力的PID算法融合到控制系统中，使两者优势之处进行充分结合。该算法能够应对复杂的系统去进行控制，并且不再借助传统中的数学模型，数学模型的使用能够很好解决一些算法中的问题，但同样也带来了较多复杂情况，需要对数学模型进行解读，才能将算法良好使用到系统控制端，因此该算法不再从数学模型中进行解读后，能够有效提高控制效率[1]。

　　双模控制算法的分析。双模控制良好结合了以上两种传统算法，将模糊PD控制下的应对能力强和自适应PID控制下的结构简单，充分融合，形成了较为新颖且具备良好功能特性的全新算法形式。该种算法能够取得较好的控制成就，是因为融合后的基本原理引发的，通过将非线性微分器的相关计算对象，对其进行对象确定，将该对象的位置做好记录，此位置上的数据显示出现较大偏离时，双模控制中的模糊PD控制立刻激活使用，因其具备较多不稳定系统内的操作实践，可将控制系统中的相关数据进行模糊化处理，由此将偏离事件做好采集并分析，另一边PID控制设备也开始工作，不断重复进行原有位置上的修正工作，并将其收纳到自我学习系统，使得PID控制设备能够具备较强的学习功能，为下次遇到同种问题时，及时做出系统内的理论支持打下基础。

　　当进行系统调节的工作时，通过PD控制设备将伺服控制系统带来更高的反应速度，以此来解决时延情况对控制的缺陷影响，当该位置偏离数值逐渐减小，并且无限贴近原位置时，则PD控制设备能够继续进行模糊化操作的能力减弱，此时将由PID控制设备通过算法进行控制，按照现有位置上的梯度方向，不断修正调整，将伺服电机参数拨回正确轨道，在这过程中，PID控制设备中的算法系统借由数据大量、自主学习，对精准控制有了更多诠释。

　　2.关于交流伺服的电机分析

　　交流伺服控制具备实现较为精准化的控制能力，由此得到众多高端控制使用中的青睐，被控制对象往往在速度和加速度上能够体现出较为精准的特点，因此交流伺服的电机控制系统可以做好不同种类下的控制工作。

　　伺服系统可以将其内部的电机编码设备所发生的实际状态进行捕捉和采集，在把目前数据进行和相关定值做出对比中，可以清晰发现该状态的异常情况，在问题发现时，可以通过对电机转子进行角度上的偏离，使之回复到正常状态。当面对复杂情况时，针对该种伺服控制系统，应对其做好多级控制方法，将硬件、软件等各部分充分调动结合起来，实现对被控制系统的调整。

　　首先应将电机做出闭环控制的环境，这是通过交流驱动器的工作下达到的成果，闭环控制可将整体的控制系统维持在内部进行调整的状态，保障隔绝外部环境干扰，使得内部控制环境较为稳定，可实现更多调整策略的良好开展;其次需要上位机展开工作，其主要目的为计算出系统中的各项操作运动轨迹，并且做好线路规划工作，进行上位机相关操作，将闭环后的内部伺服系统有了较为规范化的准备阶段，时刻为运动及动线做好基础准备，将其进行实际工作后的状态进行收集，为伺服电机系统针对性调整提供一手信息;最后的调整机构位于数字处理芯片，搭载了数字化技术的芯片能够充分将伺服控制系统内的算法进行功能体现，是整个系统的核心位置，能够在工作运行中，充分确保伺服控制系统维持优良特性，实现实时控制。

　　双模控制算法作为新型的、为伺服控制服务的算法方式，能够在具体的应用中取得良好功能效果。交流伺服电机的控制系统有着独特工作原理，控制系统的内环设置了电流环、速度环，作为伺服电机控制的核心装置，能够促进伺服控制的精准度体现更加准确，减少失误，提高控制能力;外环设置上是采用了位置环作为主要的功能设置，主要借由控制层级的核心层来实现控制功能，核心层中的数字化处理芯片能够将控制算法进行充分利用，而外环算法采用的主要是DSP，针对内环上的控制，主要源于控制层级第一级的交流伺服驱动设备，形成闭环的内部系统后，将有效为内环提供相关控制，并且充分抑制速度响应情况下引起的时延和震荡，及时响应位置控制设备信号[2]。

　　电气论文投稿刊物：《电气传动自动化》(双月刊)1975年创刊，是国家科技部和国家新闻出版署最早批准的国内外公开发行的我国最主要的技术性期刊之一。双朋刊，国际流行标准大16开版本出版发行，主办单位为天水电气传动研究所。

　　结论：综上，智能化控制方法需要借由伺服系统来进行精准加强，伺服控制核心算法目前采用双模控制方式，经过模糊PD控制和自适应PID控制的融合发展，将交流伺服电机系统实现了精准化、实时化控制的进步。采用双模控制算法能最大程度上减少系统响应所消耗的时间，从而促进位置环的动态响应维持精确性，满足高性能状态下伺服控制应用。

　　参考文献：

　　[1]刘彩霞.基于双模控制算法的交流伺服电机的研究[J].电气传动,2020,50(04):3-6.

　　[2]沈风顺.交流伺服电机及其控制系统场路耦合仿真设计研究[D].上海交通大学,2017.

　　作者：张强