速度位置规划实现精确定位的问题

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问题描述

在西门子plc里面做了速度曲线模型，给定一个目标位置，速度从0开始随时间的变化而变化，最终时间跑完以后，激光测距反馈的当前位置等于目标位置，同时编码器反馈的当前速度为0。但这是理论上的，实际过程中可能会因为阻力，带载，等外部因素导致时间跑完了，编码器反馈速度变为0，但是激光测距反馈的当前位置不等于目标位置。如何解决这一问题，能否在程序里加位置环和速度环的串级pid解决这个问题。

如上问题有来自我自身项目开发，有的收集网站，有的来自读者，如有侵权，立马删除。

解决方案

  如下是上述问题的解决方案，仅供参考：

在自动化控制系统中，确实可能会因为外部因素（如阻力、带载等）导致实际位置与目标位置出现偏差。为了解决这一问题，通常可以采用闭环控制系统，即在程序中加入位置环和速度环的串级PID控制器。以下是实现精确定位的一种方法：

1. 建立速度环PID控制器

• 设定速度设定值：根据速度曲线模型计算出在每个时间点的速度设定值。
• 计算速度偏差：将速度设定值与编码器反馈的实际速度进行比较，得到速度偏差。
• PID调节：使用PID控制器对速度偏差进行调节，输出控制量到执行机构（如电机驱动器）。

2. 建立位置环PID控制器

• 设定位置设定值：即目标位置。
• 计算位置偏差：将位置设定值与激光测距反馈的实际位置进行比较，得到位置偏差。
• PID调节：使用PID控制器对位置偏差进行调节，输出控制量到速度环的设定值。

3. 串级控制

• 内环：速度环作为内环，快速响应速度偏差，减少速度波动。
• 外环：位置环作为外环，控制整体位置偏差，确保最终位置的准确性。

4. 参数调整

• PID参数整定：根据系统响应和稳定性要求，调整PID参数（比例增益P、积分时间I、微分时间D）。
• 串级控制参数调整：调整串级控制系统中各环的参数，以达到更好的控制效果。

5. 实现步骤

1. 模型建立：根据实际机械特性建立速度和位置模型。
2. 控制算法编写：在PLC程序中编写PID控制算法。
3. 参数整定：通过实验或仿真，调整PID参数，直至系统达到最佳响应。
4. 测试验证：在实际运行中测试控制系统的性能，确保精确定位。

6. 高级控制策略

如果基本的PID控制不能满足要求，可以考虑更高级的控制策略，如模糊控制、自适应控制、预测控制等。

注意事项

• 系统辨识：在设计控制系统前，需要对系统进行辨识，了解系统的特性和参数。
• 抗干扰能力：设计控制系统时，考虑系统的抗干扰能力，确保在外部因素影响下仍能稳定运行。
• 安全保护：确保控制系统有安全保护机制，防止异常情况导致设备损坏或安全事故。

通过上述方法，可以在西门子PLC中实现速度和位置的精确控制，从而解决因外部因素导致的位置偏差问题。

  希望能够帮到有需要的你。

  PS：如若遇到采纳如下方案还是未解决的同学，希望不要抱怨&&急躁，毕竟影响因素众多，我写出来也是希望能够尽最大努力帮助到同类似问题的小伙伴，即把你未解决或者产生新Bug黏贴在评论区，我们大家一起来努力，一起帮你看看，可以不咯。

  若有对当前Bug有与如下提供的方法不一致，有个不情之请，希望你能把你的新思路或新方法分享到评论区，一起学习，目的就是帮助更多所需要的同学，正所谓「赠人玫瑰，手留余香」。

️写在最后

  ok，以上就是我这期的Bug修复内容啦，如果还想查找更多解决方案，你可以看看我专门收集Bug及提供解决方案的专栏「Bug调优」，都是实战中碰到的Bug，希望对你有所帮助。到此，咱们下期拜拜。

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