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"此次2#項目“多電機張力同步控制系統”屬于真正的科研攻關", 贊同老鷹的看法.而且多電機張力同步控制系統應用非常廣泛,前景巨大,值得推廣,希望將來能聽到該項目成功推廣應用的好消息!
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: g0 o# {& t/ m' j同時也借該項目圓滿成功的東風,和社友們共同探討一下多電機張力同步控制系統,謹拋磚引玉.' X7 h4 t R% ^# h4 L8 T
0 j, A2 Z, a F) \同步控制是工業控制中常見的控制方式,傳統的機械同步控制精度和可調性差而逐漸減少,伺服系統復雜且成本較高,只限于小功率使用,同步電機的控制效果也不太好。為了滿足高精度的工業自動化運動控制的要求,對電機角度及位置進行精確控制,從而形成了功率上至400KW的全系列運動控制器。能實現高度精確穩定的轉距控制,從而使廉價的變頻器應用到定位控制系統中成為可能。' ~! U! [# h# O2 {* N; b4 Y7 k4 Y
同步/定位的基本原理是通過光電編碼器反饋電機實際的速度與位置,與給定的速度或位置信號進行比較,再通過內部計算,直接對電機的轉距進行控制。 其主要作用分為同步控制功能及定位控制功能:由于引進了光電編碼器脈沖反饋信號,該控制器不僅能夠進行簡單的速度同步控制,而且還能通過脈沖計數對電機旋轉角度進行控制,以達到角度同步的目的,并且具有自動標識糾正、速比可調、角度補償及多臺電機之間的同步等功能。" n; ]# \4 o+ t, _. s1 g' t7 |
2 X' V9 |' y Y6 u6 w6 l) C傳統使用的多電機同步控制有兩種結構:一是并聯控制方法,各臺電機分別跟蹤給定值,而不是彼此相互跟蹤,因為電機間的動態性能不可能完全一樣,由于負載干擾和噪聲干擾等諸多因素的影響,各電機的動態性能也在不斷改變,所以電機之間的同步精度會受到影響。+ n5 l* C5 K7 D1 u& @! `5 A
第二種是主從控制結構,將前一臺電機作為主動電機,后一電機作為從動電機。主電機以給定速度和(或)位置給定值作為參考值,而從電機以主電機的速度和(或)輸出作為參考值,在運行過程中緊密跟蹤主電機。在運行過程中,從動電機跟蹤主動電機,系統的同步精度得到提高,應用也比較簡單.
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如果系統中從電機出現負載突變或速度跳變,主電機因為沒有來自從動電機的任何反饋信息,不能察覺到從電機運行情況的改變,而繼續跟蹤系統給定值,可能就造成了電機間的失步。同時,后一臺電機要比前一臺電機的轉速亦稍有滯后,對于要控制的電機數目較多的系統,電機的轉速滯后較為嚴重,影響電機的同步精度。
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在傳統的主從控制結構基礎上,采用一種改進的主從控制結構,即加入從電機對于主電機的反饋,使得不僅從電機可以精確地跟蹤主電機,主電機也可以在從電機運行情況發生變化時改變自己的運行以保持與從電機的同步。
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' t: j' q8 h' o+ @5 y改進的主從控制方法
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3 V4 y( Q! m P$ x' L( f8 ^u1=e1×PI1-e2×PI2 (7)
! T9 F1 j% C0 G% M* F0 i 其中e1=r-y1,e2=y1-y2,所以式(7)可化為
* e; R- h9 `1 Gu1=(r-y1)×PI1-(y1-y2)×PI2 (8) 1 s' E. }+ r, z1 S R) C2 h U; ~; m
在未引入來自第二臺電機的反饋之前,u1=(r-y1)×PI1,此時,當電機的期望輸出r和實際輸出y1相等時,即e1=0時,控制量u1就不再變化;而當引入來自第二臺電機的反饋之后,控制量u1只有在e1和e2都為零之后,即r-y1和y1-y2均為零時,才不再進行調整,所以這樣在保證了y1趨于r的同時,亦保證了y1和y2之間的同步趨勢。
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