[发明专利]一种多轴协同控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种多轴协同控制系统，其特征在于，所述多轴协同控制系统适用于设置有多个印刷辊电机的印刷机，所述多轴协同控制系统包括：

上位机，用于给定参考信号；

下位机，与上位机电连接，用于根据所述上位机给定的参考信号，产生目标信号；

调节单元，用于根据各印刷辊电机的相互作用的关系、相互作用的权重以及预先设定的运算法则生成同步协调向量，所述同步协调向量的元素为与印刷辊电机一一对应的微调信号；

运算器，用于接收目标信号和微调信号，根据微调信号，对目标信号进行处理，产生跟踪信号；

多个包括印刷辊电机在内的印刷单元，电连接运算器，用于接收运算器输出的跟踪信号，并将运算器输出的跟踪信号同步作用于各印刷辊电机，使得在印刷过程中各印刷辊电机平稳同步运行；

其中，所述调节单元包括：

检测模块，与印刷辊电机相连，用于检测各印刷辊电机的位置和速度信息；

拓扑结构模块，用于反映各印刷辊电机的相互作用的关系；

耦合权重模块，用于反映各印刷辊电机的相互作用的权重；

处理器，接收所述检测模块的信号，并根据各印刷辊电机的相互作用的关系、相互作用的权重以及预先设定的运算法则生成同步协调向量，所述同步协调向量的元素为与印刷辊电机一一对应的微调信号。

2.根据权利要求1所述的多轴协同控制系统，其特征在于，每个印刷单元除包括印刷辊电机外，还包括：

检测器，与运算器以及印刷辊电机的输出电连接，用于接收运算器输出的跟踪信号和印刷辊电机的输出信号，并且输出根据运算器输出的跟踪信号和印刷辊电机的输出信号获得的检测信号；

跟踪控制器，与检测器连接，用于根据检测器输出的检测信号实时调整所述跟踪控制器的输出。

3.根据权利要求2所述的多轴协同控制系统，其特征在于，还包括：

抗扰调节器，与印刷辊电机连接，用于模拟印刷辊电机在实际工程中受到的干扰，并输出作用于印刷辊电机的模拟干扰信号。

4.根据权利要求1所述的多轴协同控制系统，其特征在于，所述运算器的输出信号为列向量，列向量中的各元素作为对应印刷辊电机的跟踪信号。

5.根据权利要求1所述的多轴协同控制系统，其特征在于，当各印刷辊电机保持平稳同步运行时，调节单元中的处理器输出的微调信号为零；当各印刷辊电机的运动状态出现偏差时，调节单元中的处理器输出的微调信号不为零，通过对各印刷辊电机的微调信号的调整来维持整个运动过程中各印刷辊电机的平稳同步。

6.一种多轴协同控制方法，其特征在于，所述多轴协同控制方法适用于设置有多个印刷辊电机的装置，所述多轴协同控制方法包括：

给定参考信号；

根据获取到的给定的参考信号，产生目标信号；

根据各印刷辊电机的拓扑结构生成同步协同矩阵，根据所述同步协同矩阵、各印刷辊电机的耦合权重以及预先设定的运算法则生成同步协调向量，其中，所述同步协同矩阵中的各元素均为各印刷辊电机的位置或速度偏差，所述同步协调向量的元素为与印刷辊电机一一对应的微调信号；

接收所述目标信号和所述微调信号，根据所述微调信号，对目标信号进行处理，产生跟踪信号；

接收运算器输出的跟踪信号，并将运算器输出的跟踪信号同步作用于各印刷辊电机，实现在印刷过程中各印刷辊电机的平稳同步。

7.根据权利要求6所述的多轴协同控制方法，其特征在于，还包括：

接收所述跟踪信号和印刷辊电机的输出信号，并且输出根据所述跟踪信号和印刷辊电机的输出信号获得的检测信号；

根据所述检测信号实时调整各印刷辊电机的跟踪控制器的输出。

8.根据权利要求7所述的多轴协同控制方法，其特征在于，还包括：

模拟印刷辊电机在实际工程中受到的干扰，并输出作用于印刷辊电机的模拟干扰信号。

9.根据权利要求6所述的多轴协同控制方法，其特征在于，还包括：

当各印刷辊电机保持平稳同步运行时，微调信号为零；当各印刷辊电机的运动状态出现偏差时，微调信号不为零，通过对各印刷辊电机的微调信号的调整来维持整个运动过程中各印刷辊电机的平稳同步。