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发表于 2011-6-28 21:45:31
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"此次2#项目“多电机张力同步控制系统”属于真正的科研攻关", 赞同老鹰的看法.而且多电机张力同步控制系统应用非常广泛,前景巨大,值得推广,希望将来能听到该项目成功推广应用的好消息!1 h" r# f3 ?% |+ L4 i
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同时也借该项目圆满成功的东风,和社友们共同探讨一下多电机张力同步控制系统,谨抛砖引玉.. \, \7 Q( H' a, g
3 ?5 N6 f6 g9 N1 f, x) Y6 I同步控制是工业控制中常见的控制方式，传统的机械同步控制精度和可调性差而逐渐减少，伺服系统复杂且成本较高，只限于小功率使用，同步电机的控制效果也不太好。为了满足高精度的工业自动化运动控制的要求，对电机角度及位置进行精确控制，从而形成了功率上至400KW的全系列运动控制器。能实现高度精确稳定的转距控制，从而使廉价的变频器应用到定位控制系统中成为可能。7 J( S/ k/ C7 [2 K: [4 G
同步/定位的基本原理是通过光电编码器反馈电机实际的速度与位置，与给定的速度或位置信号进行比较，再通过内部计算，直接对电机的转距进行控制。 其主要作用分为同步控制功能及定位控制功能：由于引进了光电编码器脉冲反馈信号，该控制器不仅能够进行简单的速度同步控制，而且还能通过脉冲计数对电机旋转角度进行控制，以达到角度同步的目的，并且具有自动标识纠正、速比可调、角度补偿及多台电机之间的同步等功能。
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% y# F: b, N. G, q& H传统使用的多电机同步控制有两种结构:一是并联控制方法，各台电机分别跟踪给定值，而不是彼此相互跟踪，因为电机间的动态性能不可能完全一样，由于负载干扰和噪声干扰等诸多因素的影响，各电机的动态性能也在不断改变，所以电机之间的同步精度会受到影响。
E4 d: |) Y! h; \" @第二种是主从控制结构，将前一台电机作为主动电机，后一电机作为从动电机。主电机以给定速度和(或)位置给定值作为参考值，而从电机以主电机的速度和(或)输出作为参考值，在运行过程中紧密跟踪主电机。在运行过程中，从动电机跟踪主动电机，系统的同步精度得到提高，应用也比较简单.
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如果系统中从电机出现负载突变或速度跳变，主电机因为没有来自从动电机的任何反馈信息，不能察觉到从电机运行情况的改变，而继续跟踪系统给定值，可能就造成了电机间的失步。同时，后一台电机要比前一台电机的转速亦稍有滞后，对于要控制的电机数目较多的系统，电机的转速滞后较为严重，影响电机的同步精度。
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& q: f; w* @1 A( t* ?$ R6 x在传统的主从控制结构基础上，采用一种改进的主从控制结构，即加入从电机对于主电机的反馈，使得不仅从电机可以精确地跟踪主电机，主电机也可以在从电机运行情况发生变化时改变自己的运行以保持与从电机的同步。
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7 D: ?( w& q& A; l# A+ k改进的主从控制方法
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: i; ^ u! e* Z* ^$ `3 cu1＝e1×PI1－e2×PI2 (7) 3 n% c+ B, Q" t7 u$ O) j- N
其中e1＝r－y1，e2＝y1－y2，所以式(7)可化为
V/ X2 K" D# @: \" T" ju1＝(r－y1)×PI1－(y1－y2)×PI2 (8)
7 O9 Y4 g) G$ u' c5 { 在未引入来自第二台电机的反馈之前，u1＝(r－y1)×PI1，此时，当电机的期望输出r和实际输出y1相等时，即e1＝0时，控制量u1就不再变化;而当引入来自第二台电机的反馈之后，控制量u1只有在e1和e2都为零之后，即r－y1和y1－y2均为零时，才不再进行调整，所以这样在保证了y1趋于r的同时，亦保证了y1和y2之间的同步趋势。) R6 o2 x4 }6 v* E4 z
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楼主: 老鹰
发表于 2011-6-28 20:52:31
