Instruction Manual

运动控制功能原理介绍 77
PCI-8254 / PCI-8258
其中 为位置命令， 为位置回馈，
为速度命令， 为加速度命令。采用 PID
控制加上速度 / 加速度命令前馈控制目的在于减少位置命令追踪误
差，进而增加控制性能。受控厂 (Plant) 会接收到经过控制器计算
出的电压信号，其物理意义根据驱动器的设定可能是速度命令或是
力矩命令。
另一方面，本控制器允许用户更改 PID 控制器的伺服更新速度，因
此用户也必须注意控制器增益值也要同步重新调整。伺服更新速度
可在 MCP2 内的 SetupWizard 页面内调整，设定范围为
50us~2000us，设定完后 DSP 会重新启动 (Reboot)。伺服更新速
度默认值为 250us。 由于控制器的增益值是有限定范围，我们可以
使用增益结果位移 (Gain shift) 调整增益值工作范围，如下面增益
(Gain) 与增益结果位移 (Shift) 关系图所示。增益结果位移可以放大
2n 或缩小 2n 增益值。举例说明，若我们设定 KP gain 为 100， KP
shift 为 2，PID shift 为 3，则 等 效 KP 为 100×22×23=3200。一般而
言，增益结果位移值不需要改变，唯有当使用者发现增益值范围无
法满足所需控制性能时才需调整。下一章节介绍的自动伺服参数调
谐程序会帮助用户选择适当的增益结果位移初始值。
除了需要设置所有控制器的增益值之外，用户还可以根据需要设置积
分限制
(Integral satuation) 、输出电压限制、输出电压偏移与输出电
压反向向
(Voltage inverse) 等。另外，为了有效抑制机械震动
(Vibration) ，在控制器后端串接了两个双二阶滤波器 (Biquad filter) ，
用于设计低通滤波器
(Low pass filter) 和带阻滤波器 (Notch filter) ，而
用户也可以自行设计双二阶滤波器系数，以达到不同的信号处理目
的，这部分内容会在后面章节讨论。
)(kCmdPos
)(kFbkPos
)(kCmdVel
)(kCmdAcc
preliminary