[发明专利]一种多轴协同控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种多轴协同控制系统及控制方法，属于控制技术领域，以使得各印刷辊电机按照优化的运动轨迹同步运动，平稳、同步地调整偏差。该多轴协同控制系统包括：上位机，用于给定参考信号；下位机，用于根据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，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，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。

技术领域

本发明涉及控制技术领域，具体地说，涉及一种多轴协同控制系统及控制方法。

背景技术

对于由多个印刷单元构成的、高速运行的无轴传动印刷机来说，每个印刷单元只能套印一种颜色，因此，较高的套准精度对印品质量的提高和废品率的降低有着至关重要的作用。这就需要严格控制承印品的色差和张力偏差，从理论上来说，就是要始终保证各印刷单元的印刷辊电机的协同运行。

在目前的多轴协同控制方法中，各印刷辊电机的参考值都是统一给定的，因此，当某些电机受到故障、干扰等因素的影响偏离给定值时，各印刷辊电机的运动状态就不同步了。而且，在启动阶段、运行中的动态过渡阶段以及停车阶段，各印刷辊电机的运动状态往往也是不同步的，这会导致大量废品的产生，甚至造成承印材料断裂。

为了保证运动轨迹的平稳同步，需要对各印刷辊施加附加实时调整信号，使各印刷辊能够对套印误差、张力变化或者是干扰等因素的影响进行实时调整，从而维持整个运动过程中系统的平稳同步。因此，目前要解决的关键问题就是，如何合理地规划各印刷辊电机的参考值，使得各印刷辊电机按照优化的运动轨迹同步运动，平稳、同步地调整偏差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多轴协同控制系统及控制方法，以使得各印刷辊电机按照优化的运动轨迹同步运动，平稳、同步地调整偏差。

本发明第一方面提供了一种多轴协同控制系统，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。

可选的，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。

可选的，该多轴协同控制系统还包括：

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。

可选的，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。

可选的，所述调节单元包括：