Optimizar el controlador de velocidad

Aspectos generales

El ajuste de sistemas de control mecánicos complejos exige experiencia en el trabajo con procesos de ajuste técnicos de control. Forma parte de ello la determinación aritmética de parámetros del lazo de control y la aplicación de procedimientos de identificación.

Los sistemas mecánicos menos complejos se pueden optimizar con éxito en su mayoría con el procedimiento de ajuste experimental según el método de caso límite aperiódico. Aquí se ajustan los siguiente parámetros:

Compruebe y optimice en un segundo paso los valores determinados, consulte Comprobar y optimizar el factor P.

Filtro de consigna de referencia del controlador de velocidad

Con el filtro de consigna de referencia del controlador de velocidad puede mejorarse la respuesta en régimen transitorio con control de velocidad optimizada. Para los ajustes iniciales del controlador de velocidad, el filtro de consigna de referencia debe estar desactivado.

Desactive el filtro de valor de referencia del controlador de velocidad. Ajuste el parámetro CTRL1_TAUnref ( CTRL2_TAUnref) al valor límite inferior "0".

Determinar el tipo de mecánica de la instalación

Agrupe la mecánica de su instalación para la valoración y optimización de la respuesta en régimen transitorio en uno de los dos sistemas siguientes.

• Sistema con mecánica rígida

• Sistema con mecánica semirrígida.

Sistemas mecánicos con mecánica rígida y semirrígida

Determinar los valores del controlador con mecánica rígida

En caso de mecánica rígida, es posible ajustar el comportamiento del controlador según la tabla si:

• se conoce el momento de inercia de la carga y del motor y

• el momento de inercia de la carga y del motor es constante.

El factor P CTRL_KPn y el tiempo de acción integral CTRL_TNn dependen de:

• J_L: momento de inercia de la carga

• J_M: momento de inercia del motor

• Determine los valores según la siguiente tabla:

Determinar los valores con mecánica semirrígida

Para la optimización se determina el factor P del controlador de velocidad en el que el control regula la velocidad _v_act lo más rápidamente posible sin sobrepasamiento.

Ajuste el tiempo de acción integral CTRL1_TNn (CTRL2_TNn) a infinito (= 327,67 ms).

Si un par de carga actúa sobre el motor parado, el tiempo de acción integral deberá ajustarse solo a una magnitud tal que no se produzca ninguna modificación indeseada de la posición del motor.

Si el motor se carga en parada, el tiempo de acción integral puede conducir "de forma infinita" a desviaciones de posición (por ejemplo, en ejes verticales). Reduzca el tiempo de acción integral si no pudieran aceptarse las desviaciones de posición para la aplicación en cuestión. La reducción del tiempo de acción integral puede repercutir negativamente en el resultado de la optimización.

• Active una función de escalón.

• Una vez realizada la primera prueba, compruebe la amplitud máxima para el valor de referencia de corriente _Iq_ref.

Ajuste la amplitud de la consigna de referencia solo a una magnitud que permita al valor de referencia de corriente _Iq_ref permanecer por debajo del valor máximo CTRL_I_max. Por otra parte, el valor no debe ser excesivamente bajo ya que, de lo contrario, efectos de fricción de la mecánica determinarían el comportamiento del bucle de control.

• Active de nuevo una función de escalón si debiera modificar _v_ref, y compruebe la amplitud de _Iq_ref.

• Aumente o reduzca el factor P en pasos pequeños hasta que _v_act se regule lo más rápidamente posible. La siguiente figura muestra a la izquierda la respuesta en régimen transitorio deseada. Los sobrepasamientos, tal y como se muestran en la parte derecha, se reducen disminuyendo CTRL1_KPn (CTRL2_KPn).

Las diferencias entre _v_ref y _v_act resultan del ajuste de CTRL1_TNn (CTRL2_TNn) a "infinito".

Determinar "TNn" en el caso límite aperiódico

Para sistemas de accionamiento en los que antes de alcanzar el caso límite aperiódico se producen oscilaciones, deberá reducirse el factor P "KPn" hasta que ya no se reconozcan oscilaciones. Con frecuencia, este caso se produce en ejes lineales con accionamiento por correa dentada.

Determinación gráfica del valor 63%

Determine gráficamente el punto en el que la velocidad real _v_act alcance el 63% del valor final. El tiempo de acción integral CTRL1_TNn (CTRL2_TNn) resulta en este caso como valor en el eje temporal. El software de puesta en marcha le apoyará en la evaluación.