[实用新型]多电机同步控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，具体涉及一种多电机同步控制系统。

背景技术

高精度的同步控制技术广泛应用于印刷、航空航天、纺织、轧钢等生产制造业中。如何设计较好的同步控制策略，使得在存在干扰的生产过程中保证高精度同步，是同步控制技术在生产过程中应用的关键。

多轴同步运动系统要求负载变动时各个轴之间仍能保持同步，当系统发生较大未知扰动时，有可能使各轴之间产生不同步的现象，并且在主参考值和每个轴之间会保持一个恒定的偏差值。在实际现场应用中，不可避免的存在未知扰动，此时由于恒定偏差的存在，造成系统的不同步。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能更好地克服扰动从而提高多电机的同步性能的多电机同步控制系统。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的多电机同步控制系统，包括上位机、总轴和若干个包括伺服电机的伺服单元，每个伺服单元还包括：

检测器，所述检测器接收总轴输送的信号和伺服电机的反馈信号并进行处理；

控制器，接收检测器输送的信号；

伺服放大器，对控制器输送的信号进行放大后输出给伺服电机；

抗扰调节器，调整对伺服电机的输入信号；和

观测器，观测伺服电机的运行状况并反馈给总轴和本伺服单元内的控制器，控制器对检测器的输出数据和伺服电机实际运行参数进行计算和比较后调整输出，所述总轴带有数据处理器，能够对各伺服单元的观测器反馈的数据进行处理并输出相应数据给每个伺服单元。

与现有技术相比，本实用新型的多电机同步控制系统具有以下优点：每个伺服单元中的控制器对伺服电机的实际输出参数和检测器输出的理论参数进行对比后调整和校正控制器的输出，这是每个伺服单元内部的控制和调整，通过抗扰调节器能够针对每个伺服电机的干扰进行调整输出，起到双重内部调整作用。外部通过观测器将伺服电机的实际输出反馈给总轴，从而通过总轴调整对各伺服单元的输出。通过多个反馈和多次调整，能使系统具有更好的抗干扰能力，从而能使多电机的同步性能更好，达到更精确的同步性能。

作为本发明的一种改进，所述总轴可采用机械总轴或用于替代机械总轴的总轴模拟器。一般现场是采用机械总轴，但针对不同的机械总轴调整和安装比较麻烦。若采用总轴模拟器来代替机械总轴，能降低成本和减少安装时间，更方便。

作为本发明的另一种改进，所述控制器采用滑模变结构控制器。滑模变结构控制器在控制进入滑模状态时，具有更好的自适应和鲁棒性，达到更好的控制效果。

作为本发明的还有一种改进，所述检测器与控制器、控制器与伺服放大器、伺服放大器与伺服电机、伺服电机与观测器、观测器与总轴之间均通过现场总线进行数据传输。为快速传输和反应提供保障。

附图说明

图1所示是本实用新型的多电机同步控制系统的一种具体实施例。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的多电机同步控制系统的一种具体实施例。在该实施例中，虚线框9、10、11分别代表包括伺服电机6的独立的伺服单元，所述伺服单元为两个或以上，在本实施例中采用三个，三个以上的伺服单元原理与三个伺服单元的基本一样。输入到上位机1的指令信号经过总轴2的数据处理器处理后，分别将各个伺服单元的输入信号输送给检测器3，检测器3处理后将参考信号输送给控制器4，即各个伺服单元的控制器4同步的是参考输入信号，而非上位机输入的指令信号，由于该信号是经过总轴2作用之后的信号，因此更容易为各伺服单元的控制器4所跟踪，从而提高了同步性能。

伺服单元9、10、11中均包括检测器3（速度检测器或位置检测器）、控制器4、伺服放大器5、伺服电机6、抗扰调节器7和观测器8，因而构成各个独立的伺服单元。

检测器3用以检测总轴2发出的参考信号以及对应伺服电机6的实际输出参数信号。

控制器4可以采用DSP（数字信号处理器）来实现，也可以采用其他微处理器。在控制器4中实现跟随控制。控制器4输出的信号一般为电流信号或电压信号，该信号经过伺服放大器5作用后，用以驱动伺服电机6。