同轴多电机同步控制

浅谈同轴多电机同步控制在数控系统中，有时采用多台电机联动虚拟为一个坐标轴，来驱动机床坐标的运动。最常用的多电机 驱动为同步(Synchronous)运动的形式，比如，要求两台以相同的速度和位移运动的电

浅谈同轴多电机同步控制 在数控系统中，有时采用多台电机联动虚拟为一个坐标轴，来驱动机床坐标的运动。最常用的多电机驱 动为同步运动的形式，比如，要求两台以相同的速度和位移运动的电机带动齿轮与齿条啮合作 (Synchronous) 为一个坐标轴运动，这样的坐标轴被称为同步轴。同步技术被广泛应用在数控技术中，比如大跨距龙门 “” 机床的龙门直线移动、大型三坐标测量机的双柱直线移动，为保持运动的均匀，都需要两个电机同步驱动。 一、同步控制系统 本文主要从产线内实现自动搬送的村田四个私服电机的精确同步控制 TFT-LCDStokerCraneY-Axis 来讨论，使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量较大等特点。现在我们所需 要讨论的是为什么四个伺服电机的转速、定位达到同步，如图所示。 1 图 1 实现同步一般有两种方法： 一是机械同步：同步系统由机械装置组成。这种同步方法容易实现，但机械传动链复杂，传动件加工精 度要求高，所需的零件多，难以更换传动比，且占用的空间大。 二是电伺服同步：同步系统由控制器、电子调节器、功率放大器、伺服电机和机械传动箱等组成。所需 机械传动链简单、调试方便、精度高、容易改变电子齿轮比。 在电伺服同步系统中，“同步”的概念是指系统中具有两个或两个以上由电子控制的伺服放大器和伺服 电机组成的“控制对象”，其中一个为“主控制对象”，另外一个或多个为“从控制对象”， (Master)(Slave) 控制量为机械的位移或速度对旋转运动为转角或转速。通过控制器使“从控制对象”和“主控制对象”的输 () 出控制量保持一定的严格比例关系，这种运动系统称为同步系统。一般同步系统的输出控制量为位置和速 度。前面所提到的“同步轴”，“主控制对象”与“从控制对象”的输出控制量相等。 为了简化讨论，同步系统中的控制装置可被简化为具有一个积分环节的位置系统，其框图如图所示。 2 其中为简化后控制装置的位置控制器的开环增益，、为位置输入、输出；为速度指令，为位 KVXCXOFC △ 置误差，为速度环增益。 KF