哈尔滨工业大学副院长杨明教授：伺服位置系统三个问题的思考

12月17日，“2021年中国运动控制/直驱产业高峰论坛”在深圳隆重举行，五百多名业内人士汇聚一堂，共谋行业发展大计。在主论坛上，哈尔滨工业大学副院长杨明教授以“伺服位置系统三个问题的思考”为主题，从振动机理、控制架构选择及机电混合模型三个方面梳理了他对位置伺服系统的探索与思考。

为什么速度谐振抑制

与定位抖振抑制的

滤波环节放置位置不同？

为什么伺服系统

要采用三环嵌套结构，

可不可以采用双环结构?

为什么仿真模型中

都是电气和控制信号，

而没有真正的机械模型?

······

一起来戳视频，

看杨明教授，是怎么回答的！

深入浅出讲解原理，

不要眨眼！一遍看不懂，就看两遍！

划重点：

1、为什么速度谐振抑制与定位抖振抑制的滤波环节放置位置不同？

因为二者的振动抑制本质不同。速度环的振动抑制本质是恢复系统稳定，因此滤波位置放在转矩指令处；位置环的振动抑制本质是对消闭环主导极点，因此滤波位置放在在位置指令处。

2、为什么伺服系统要采用三环嵌套结构，可不可以采用双环结构?

伺服系统可以直接采用双环结构，不过需要增加相位超前及低通环节保证稳定。双环结构具有位置跟踪精度、频响更高，高频噪音抑制能力强，参数整定简单等优点，不过，与三环结构相比，其稳定性较差，且无法对速度进行直接控制。

3、为什么仿真模型中都是电气和控制信号，而没有真正的机械模型?

由于简化机械模型分析和处理更容易，且越贴近真实的模型,仿真速度越慢，耗费时间，加之传统伺服中，控制器和驱动器为分离式架构，因此仿真模型中都是电和控制信号，没有真正的机械模型。

4、机电混合模型联合仿真未来方向如何？

由于传统分离式架构已逼近性能极限，机电混合有望进一步提升性能，驱控-一体化SoC平台为机电的混合建模与控制提供可能性；计算机能力提升，机电混合提供了更真实的仿真结果。

他还提到，未来将重点关注伺服系统三个方面，一是免调试功能，实现谐振抑制环节的智能化配置；二是复合式控制架构，根据应用场合自动匹配；三是结合运动控制与机械负载联合仿真，摩擦、间隙、多惯量系统。