简析多电机同步控制技术

简析多电机同步控制技术

我国现代工业的不断发展与机械自动化技术的不断提高,很多生产场合都无法满足现代工业的发展要求,其电机控制系统要求多台电机共同驱动一台设备运作。在整个生产过程中,应尽量满足现代工业的发展需求,确保这些电机能够协调运行,所以多电机同步控制技术的应用越来越广泛,这种技术在机械传动系统中,尤其是卷接机组中,可以通过多个电机向多个主要机组,传递其生产需要的动力,这种传动方式是控制方式上的一大创新。

一、多电机同步控制技术

为了保证多电机能够实现同步控制,可以通过两种方式:机械方式和电方式。在同步控制技术应用初期,机械同步控制技术在工业自动化生产中广泛应用。因为机械控制方式与传动连接十分可靠,这种连接在应用初期得到了广泛应用,但是这种机械控制方式有一些常见的缺点,整个系统智能运用一台电机作为动力输出,所以动力分配到各个单元的动力功率都比较小,很难进行系统同的维修工作,且系统只能获得有效的传动范围[1]。

机械同步控制系统通过齿轮、皮带、链条这些零件进行传动,造成整个系统出现劣迹误差,所以在整个控制过程中,系统的控制精度很容易受到影响。工作人员在一些精度要求较高的环境,电方式的多电机协调控制更加灵活,拥有更高的精度和稳定性,并能在生产实践中,逐渐被完善。

二、卷接机中同步控制技术的应用流程

多电机同步控制技术一般选用YJ27卷接机组,其机械设备结构复杂,且各个鼓轮的转速间应保持精准的比例关系。现阶段,相关单位采用的是传统的机械式齿轮传动方式对各个鼓轮进行同步控制,从而保证系统精度,对于高速环境下的齿轮,工作人员应为其设置润滑系统,确保整个系统的传动链不会太长,机构系统导致传动造成过大,在连续工作时,造成设备损坏,润滑齿轮箱容易出现漏油,以及传动误差较大等现象,设备的维修量会大幅增加,传动系统速度的波动会影响卷接机的运用功能[2]。

(一)偏差耦合结构控制

工作人员以YJ27卷接机组的几个主要的工作鼓轮作为研究对象,并总结这些设备的机械传动关系,得出他们之间的速度比例,然后算出每个鼓轮的负载特

点,将与之相对的永磁同步电动机作为这种设备的驱动电机,在一定环境中建立起一个鼓轮的同步控制系统的仿真模型,然后通过这种仿真模型的相关原理,运用改进型屏偏差耦合对结构进行控制,制定模糊滑模控制策略,这也是一种比较理想的控制方法[3]。

为了机械设备的同步控制精准度得到提高,一些研究人员提出了并联交叉耦合控制结构,这其中比较重要的方面是,确保每台电机的速度能够与位置信号进行比较,从而得出一个差值作为附加的反馈信号,这些信号通过电机的速度补偿之后,也补偿了同步误差,达到了消除同步误差的要求。

国外学者提出了使用与电机数目的偏差耦合控制策略,在电机数量大于2时,工作人员可以通过改进交叉耦合控制结构,使控制结果出现质的变化,并克服其他策略方面的难点,能够拥有较好的同步性能,所以选择偏差耦合控制结果,当作多电机同步控制系统的控制结果,若以三台电机为例,其结构示意图如图1所示。

(二)处理好系统补偿和干扰

对任意一台电机而言,其他电机的速度都属于一种干扰,所以工作人员应对这种干扰的程度进行測量和评估,从而通过引入前馈作用,将干扰消除,避免电机驱动子系统在输出时,出现不良影响,将系统的品质得到较好的提高,所以通过PI控制器取代固定增益速度补偿器[4]。电机前馈控制得到实现,通过相关资料分析,PI控制器能够对前馈控制器进行控制,只要拥有两台电机之间的速度,并保证这个数值不为零,就可以将这种现象当作一种干扰,但是干扰一旦存在,并在控制量发生变化之前,PI控制器的调节系统就能发挥作用,这就导致工作人员根据检测的其他数据和电机速度,要按照一定规律是电机之间的跟随误差得到快速消除,并将稳定性收敛为零,从而保证系统拥有较为完善的同步性能,使系统获取更好的动态和静态性能,这种现象能够通过图2 进行诠释。

(三)电机的相关参数设置

通过对鼓轮的具体情况,以及其在减速或加速过程中的惯性负载,所以电机的一些参数要依据计算的负载设定。一般来讲加速过程需要的转矩,应用减速过程的转矩,所以工作人员根据电机的额定转矩大于加速过程中的负载过程中的负载转矩。这样就能够达到相关要求,在计算各个鼓轮的最大加速转矩的公式如下:

在公式中:Ta为加速转矩,电机正常工作时的转速为Nm,电机转动惯量为JM,负载转动惯量为JL,加速时间为ta,负载转矩为TL。

工作人员是根据基于比例切换函数的滑模控制算法,这种方法有一定弊端,滑模切换的开关量是固定的,这种现象会存在比较大的抖振,从而会对多电机同步控制系统造成影响,其稳定性和同步形成都有所下降[5]。滑模控制的抖振问题无法得到消除,所以只能通过消弱来达到去除抖振的目的,所以工作人员可选用模糊控制和滑模控制相结合的方式,对系统抖振进行推论和调整,保证系统的稳定性。

结束语

综上所述,可以得出卷接机组中的多电机同步控制技术应用较广,并具有较好的效果。目前很过单位应用的同步控制技术仍然较为落后和传统,所以这种多电机同步控制技术体现出高性能和控制较好的精准度,这种特点对控制系统十分重要,并拥有较为广泛的应用前景,所以工作人员应不断提高控制精准度,使这种技术在卷接机组的应用更为完善。

参考文献

[1]聂挺.超高速卷接机多轴同步运动控制技术实验研究[D].湖南大学,2013(5):154-155.

简析多电机同步控制技术

简析多电机同步控制技术 我国现代工业的不断发展与机械自动化技术的不断提高,很多生产场合都无法满足现代工业的发展要求,其电机控制系统要求多台电机共同驱动一台设备运作。在整个生产过程中,应尽量满足现代工业的发展需求,确保这些电机能够协调运行,所以多电机同步控制技术的应用越来越广泛,这种技术在机械传动系统中,尤其是卷接机组中,可以通过多个电机向多个主要机组,传递其生产需要的动力,这种传动方式是控制方式上的一大创新。 一、多电机同步控制技术 为了保证多电机能够实现同步控制,可以通过两种方式:机械方式和电方式。在同步控制技术应用初期,机械同步控制技术在工业自动化生产中广泛应用。因为机械控制方式与传动连接十分可靠,这种连接在应用初期得到了广泛应用,但是这种机械控制方式有一些常见的缺点,整个系统智能运用一台电机作为动力输出,所以动力分配到各个单元的动力功率都比较小,很难进行系统同的维修工作,且系统只能获得有效的传动范围[1]。 机械同步控制系统通过齿轮、皮带、链条这些零件进行传动,造成整个系统出现劣迹误差,所以在整个控制过程中,系统的控制精度很容易受到影响。工作人员在一些精度要求较高的环境,电方式的多电机协调控制更加灵活,拥有更高的精度和稳定性,并能在生产实践中,逐渐被完善。 二、卷接机中同步控制技术的应用流程 多电机同步控制技术一般选用YJ27卷接机组,其机械设备结构复杂,且各个鼓轮的转速间应保持精准的比例关系。现阶段,相关单位采用的是传统的机械式齿轮传动方式对各个鼓轮进行同步控制,从而保证系统精度,对于高速环境下的齿轮,工作人员应为其设置润滑系统,确保整个系统的传动链不会太长,机构系统导致传动造成过大,在连续工作时,造成设备损坏,润滑齿轮箱容易出现漏油,以及传动误差较大等现象,设备的维修量会大幅增加,传动系统速度的波动会影响卷接机的运用功能[2]。 (一)偏差耦合结构控制 工作人员以YJ27卷接机组的几个主要的工作鼓轮作为研究对象,并总结这些设备的机械传动关系,得出他们之间的速度比例,然后算出每个鼓轮的负载特

基于性能优化的多电机驱动伺服系统跟踪和同步控制

基于性能优化的多电机驱动伺服系统 跟踪和同步控制 基于性能优化的多电机驱动伺服系统跟踪和同步控制 摘要:随着现代工业中机器人和自动化技术的迅速发展,伺服系统的应用越来越广泛。多电机驱动伺服系统由于它能够提供更高的性能,在生产和制造过程中得到越来越广泛的应用。本文基于性能优化的方法,研究了多电机驱动伺服系统的跟踪和同步控制问题。首先,介绍了多电机伺服系统的基本工作原理和结构,并分析了多电机系统存在的问题,如不同电机之间的互相干扰和负载不均衡等。其次,针对这些问题,提出了一种基于性能优化的多电机驱动伺服系统控制方法。该方法采用状态反馈控制和预测控制相结合的方式,通过系统动态优化实现了不同电机之间的同步控制和优化负载均衡。最后,通过仿真实验验证了该方法的有效性。 关键词:多电机驱动伺服系统、性能优化、状态反馈控制、预测控制、同步控制、负载均 1. 引言 多电机驱动伺服系统在现代工业中应用越来越广泛。这种系统能够提供更高的性能,使得生产和制造过程更为高效和可靠。然而,多电机驱动伺服系统中不同电机之间的互相干扰和负载不均衡等问题会影响系统的性能和稳定性。因此,如何实现多电机之间的同步控制和优化负载均衡,成为研究的重要问题。

本文通过对多电机驱动伺服系统的分析和研究,提出了一种基于性能优化的控制方法,实现了不同电机之间的同步控制和优化负载均衡。具体地,该方法采用状态反馈控制和预测控制相结合的方式,通过系统动态优化实现了控制效果的优化。 2. 多电机驱动伺服系统的基本工作原理和结构 多电机驱动伺服系统是由多个电机、传感器、控制器等组成的系统。其中,每个电机通过传感器监测运动状态并将信息反馈给控制器,控制器再根据反馈信息调整电机的控制信号,以实现所需的运动。 在多电机驱动伺服系统中,不同电机之间的互相干扰和负载不均衡等问题会影响系统的性能和稳定性。例如,当一个电机的负载突然增加时,它的反馈信号会受到影响,使得控制器无法准确地控制该电机的运动。此外,在多电机系统中还存在一定的运动误差和延迟,这也会影响同步控制和负载均衡。 3. 基于性能优化的多电机驱动伺服系统控制方法 为了解决多电机驱动伺服系统中存在的问题,本文提出了一种基于性能优化的控制方法。具体地,该方法采用状态反馈控制和预测控制相结合的方式,通过系统动态优化实现了不同电机之间的同步控制和优化负载均衡。 首先,采用状态反馈控制对系统进行控制。状态反馈控制可以

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机带动齿轮与齿条啮合作为一个坐标轴运动,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TFT-LCD产线内Stoker实现自动搬送的村田Crane Y-Axis四个私服电机的精确同步控制来讨论,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1所示。 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(Master)控制对象”,另外一个或多个为“从(Slave)控制对象”,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2所示。其中KV为简化后控制装置的位置控制器的开环增益,XC、XO为位置输入、输出;FC为速度指令,Δ为位置误差,KF为速度环增益。

电机控制系统中的同步电机控制技术

电机控制系统中的同步电机控制技术对于电机控制系统中的同步电机控制技术,高效、精准的控制是非 常重要的。在现代工业领域中,同步电机作为一种高性能的电机,被 广泛应用于空调、传送带、压缩机等设备中。而合理的控制技术能够 提升同步电机的效率、稳定性和寿命。 一、同步电机控制技术的发展历程 同步电机控制技术的发展经历了从传统定速调节到现代高性能矢量 控制的演进过程。传统的同步电机控制方式主要是通过调节电压、频率、励磁等参数来实现速度调节,但受到了精度和效率的限制。随着 现代控制理论的发展,矢量控制技术逐渐成熟,通过精确的电流矢量 控制和速度闭环控制,使同步电机具备了更高的动态性能和响应速度。 二、同步电机控制技术的基本原理 同步电机的控制技术主要包括矢量控制、直接转矩控制和场导向控 制等。其中,矢量控制是较为常用且成熟的技术,通过测量电流、电 压和转子位置等参数,实现对同步电机的全面控制。直接转矩控制则 是基于转矩和磁链的直接控制,具有响应速度快、稳态性好的特点。 而场导向控制则是通过控制电机的励磁风向,实现对电机转矩和速度 的精准调节。 三、同步电机控制技术的应用领域 同步电机控制技术广泛应用于工业自动化、航空航天、交通运输等 领域。在工业自动化领域中,同步电机被应用于机床、风力发电等设

备中,实现高效、稳定的运行。在航空航天领域,同步电机被用作飞行器中的动力系统,具有高功率密度和高能量效率的特点。在交通运输领域,同步电机可以应用于高速列车、地铁等交通工具中,提升动力系统的性能和效率。 四、同步电机控制技术的发展趋势 随着科技的不断进步,同步电机控制技术也在不断完善和发展。未来,随着人工智能、物联网等技术的应用,同步电机控制技术将更加智能化和自适应。同时,随着新材料、新工艺的不断涌现,同步电机的结构和性能也将得到进一步提升。可以预见,同步电机控制技术将在未来的工业领域中发挥越来越重要的作用。 五、总结 同步电机控制技术作为现代工业领域中的关键技术之一,对于提升设备性能、降低能耗、提高生产效率具有重要意义。通过不断创新和技术升级,同步电机控制技术将为工业自动化、智能制造等领域带来更多的发展机遇和挑战。希望在未来的发展中,同步电机控制技术能够不断创新,推动工业发展进程。

多台电机并联同步运行

多台电机并联同步运行 在工业控制领域,多台电机的并联同步运行是一种普遍的需求。它可以由多台电机组成的控制系统实现,通过特殊的代码逻辑控制,可以使电机同步运行,从而提高生产效率。本文将重点介绍多台电机并联同步运行的原理和实现步骤。 原理介绍 多台电机并联同步运行的原理主要基于电机控制及电机的物理运作原理。电机控制系统通常由控制器和电机本身组成。电机是传动装置之一,它是将机电能源转换为机械能和运动的电器。通过传感器等感知装置和机构控制系统的信息,可以将电机的输出转化为需要的动力。 在多台电机的并联控制系统中,通过控制器对多个电机的运行参数进行控制,并使电机达到同步运行。这种实现通常是通过实现机械同步或环运转来实现的。所谓的机械同步,是指将所有电机与主动电机通过耦合器等机械装置连接,以实现单一的运动控制;所谓的环运转,是指将多个电机连接为环形,通过控制器对每个电机的步长进行控制,使得电机实现同步旋转。 实现步骤 下面我们将介绍多台电机并联同步运行的实现步骤。 步骤一、电机输出连接 首先,我们需要将所有电机的输出进行连接。这可以通过机械同步或环运转实现。机械同步通常使用耦合装置,如齿轮或皮带,连接所有电机;环运转通常将电机配置为环状,将电机轴用耦合器连接起来。 步骤二、控制器设置 接下来,我们需要配置控制器以实现同步运行。控制器是负责控制多台电机运行的主要设备,它通常由程序控制器和可编程逻辑电路等构成。通常,每个电机都需要配置一个电机驱动器控制器,以使其符合同步运行要求。 步骤三、读取反馈信号 电机控制器需要对电机进行反馈控制。为此,它需要读取来自电机感知二次元或其他传感器的反馈信号。从这些反馈数据中可以测量电机的电流、转速和角度,以控制电机在同步转速下运行。

基于PLC和变频器多电机速度同步控制

基于 PLC和变频器多电机速度同步控制 摘要:本文从事基于PLC和变频器多电机速度同步控制研究,在对PLC控制技术、变频器控制进行特点分析、控制技术分析后,以1台计算机、1台PLC、两台变频器为硬件,结合模糊PID补偿算法实现多电机速度同步控制系统设计,仅以本文研究成果,再使阅读者了解多电机速度同步控制实现方法同时,促进工业领域良性发展。 关键词:PLC控制系统;变频器;模糊PID 随我国经济飞速发展,对工业生也提出更高的要求,越来越多生产工况下,需要实现多电机同步控制,而如何实现这一目标,并确保控制系统具备良好性能,始终为工业领域技术人员、学者深度研究问题。PLC技术与变频器技术,目前广泛应用于工业自动控制领域,而探索基于PLC与变频器的多电机速度同步控制,则是促进我国工业生产企业生产水平提升、生产技术优化的重要研究举措。 1.PLC与变频器控制分析 1.1PLC控制技术 PLC控制系统,具有能耗低、体积小、安装便捷、功能强大特点,其内部设有大量编程元件,这些元件都能够被用户有效使用,且能够面向各项设备发挥不同的控制功能。相比传统的机电控制模式,PLC控制系统有着更高的性价比优势,同时PLC技术可同互联网技术融合,形成强大的分散控制能力,实现面向系统、设备的统筹管理。此外,多数情况下,PLC会利用梯形图语言,在面向设备、系统进行控制阶段设计梯形图程序,统筹管理阶段PLC则会利用顺序控制开展设计。目前,PLC控制系统已被广泛应用我国工业生产企业,常见基于PLC的控制系统如生产流水线机械手臂、自动零部件安装、全自动生产送料系统等[1]。 1.2变频器控制技术

变频器控制技术下,包含V/F控制、转差频率控制,矢量控制、直接转库控制。其中,V/F控制,又可称为恒压频比控制方法,其控制原理是在保持电压/频率值恒定基础上,确保磁通恒定,继而获取系统运行所需的转矩特性。V/F控制隶属开环控制的一种,无须设置速度传感器,且控制电路十分简化。然而,V/F 控制精度以及稳定性都并不理想,难以实现低速区电压良好调整,且难以获取较大的速度调整范围。正是因其控制原理简单,故控制电路成本较低,但因其精度较差,故多数不会使用在精度要求较高的控制系统中。转差频率控制方式,隶属闭环转速与转矩控制形式,其控制原理为利用控制转差频率,间接实现转矩的控制。当负载转矩出现巨大变化,相比V/F控制,转差频率控制可获取较高速度精度,且有着较好转矩特性。使用转差频率控制技术,需要于电动机轴部位安装速度传感器实现实际转速检测,随后反馈构成闭环控制,因此有着相对复杂的控制电路,且响应速度较慢,故通常应用期间会配备高速度传感器[2]。 VC矢量控制,隶属模仿止直流电动机控制形式的控制技术,可以说是矢量控制,为交流电动机控制理论下的发展里程碑。作为高性能控制形式,矢量控制可大幅度针对交流电动机大幅度优化转矩控制,时期具备直流电动机控制形式下较高的调速精度,且可实现恒功率控制、转矩比例控制。矢量控制对比其他控制方式,具有启动转矩大、优良的低俗特性以及快速的动态响应速度。直接转矩控制,是在矢量控制之后源自于德国的全新高动态性能交流电动机变压变频调速控制方式。不同于矢量控制,直接转矩控制技术,其原理是采用磁链滞环结合双卫视调节器PG的控制形式,并于同转速环之再设置一次转矩内环与磁链内环,分别对电动锯转矩与磁链进行控制,以转矩作为直接被控量。该方式具有简单、直观的特点,降低了各种参数变化对系统性能造成的影响[3]。 2.基于PLC和变频器多电机速度同步控制研究 本文基于PLC控制系统结合变频求,以模糊PID不补偿控制方法实现多电机速度同步控制设计。 2.1控制方案分析

多电机同步操作的常识

多电机同步操作的常识 随着现代制造业的发展与机械控制技术的深入研究,多电机同 步操作已成为当今工业自动化领域最为重要的控制技术之一。在 实际生产中,多电机同步操作能够使多个电机互相配合、协同工作,从而提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量。本文将 从多电机同步操作的原理、应用、常见问题等方面进行探讨。 一、多电机同步操作原理 多电机同步操作实质上是通过对多个电机之间的相对位置关系 进行精细计算和控制,使得不同电机输出的信号能够始终保持同步。在实际应用中,多电机同步操作依赖于精准的控制算法和精 确的位置反馈传感器。简单地说,多电机同步操作可以分为两类:硬件同步和软件同步。 硬件同步指的是通过硬件电路将多个电机进行同步,实现电机 在控制时采用同步脉冲信号,从而实现多电机的同步。这种同步 方式通常适用于需要高精度的控制环境,如自动化加工线等。

而软件同步则是通过计算机算法控制,实现多个电机之间软件同步。该方法使用成本较低,可以适用于各种不同场景,如自动化生产线、机器人控制等。 二、多电机同步操作应用 多电机同步操作通常适用于生产线上需要将多个电机同步控制的场景,例如切割、加工、装配等过程。 其中,多电机同步操作在包装行业中的应用尤为广泛,由于产品体积较小,高效的包装生产通常需要通过高速连续的包装过程来实现。多电机同步操作能够保证机器运行时间和稳定性,从而提高生产效率。 另外,在机器人工业中,自动化生产链使用了许多不同的机器人,机器人之间通常需要同步工作以提高生产效率。多电机同步操作在这种情况下可以保证不同机器人之间的动作协调,并能够实现高效的生产。 三、多电机同步操作的常见问题

基于PLC和变频器的多电机速度同步控制

基于PLC和变频器的多电机速度同步控制 摘要在我国,科技和机电一体化水平不断在提升,PLC、变频器在社会各个领域均有所涉及和使用。本文分析了PLC相应的功能,介绍了变频器几种常见的类别;紧接着,对如何利用PLC、变频器来对多电机相应的运行速度实现同步控制这一问题,提出相应的解决方案。 【关键词】PLC 变频器同步控制 市场经济在我国得到了飞速发展,PLC功能也变得更加多元化。PLC系统内部的模块或者是模拟量通过密切结合,可以提供不同种类的控制算法。再加上对运动方面的提出更为严格的要求,这就要求我们对PLC功能做出更大的改善。以模糊控制理论为指导,科学选用PID控制算法,并将二者有效地融入多电机速度控制阶段,可以自行设计出PLC相适应的模糊自适应PID控制器.如此,不仅可以同步控制多电机的运行速度,同时也能提升运行的稳定性。 1 PLC的功能特点与变频器的分类 1.1 PLC的功能特点 (1)体积小、能耗低、安装便捷.单个小型PLC中,分布着大量编程元件.它们均可供用户予以使用,并拥有各自的控制功能.相较于继电器系统,其性价比高出很多。利用互联

网,PLC能够进行分散控制,并做好统筹管理。若PLC上模块出现问题,用其他模块对原有障碍模块予以取代,并继续完成工作。该种举措,不会对系统运行造成影响。 (2)程序编制较为简单。基于接线方式,PLC基本上会选择梯形图语言.PLC相应的梯形图程序,统筹会选择顺序控制设计法予以设计。该种编程方法存在明显的规律性,易于掌握。对于那些比较复杂的控制系统,梯形图所需的时间要比继电器系统电路图短很多。PLC技术相对较为灵活,且开放性较高. 1.2 变频器的分类 根据不同的工作原理,我们可将变频器分成下列几种类型: 1。2.1 V/f控制变频器 V/f控制,有助于提升转矩自身的速度特性。在调节电源频率的基础上,我们也需保证电动机磁通不会出现明显改变。大部分的通用型变频器,均会选择该种控制方式.不过,该种变频器一般选择开环控制,其控制性能相对较差。低频状态下,需进行有效的转矩补偿,并适时调整低频转矩自身的特性。 1.2.2 转差频率控制变频器 转差频率控制,实际上是对转矩进行直接控制转。它以V/f控制为前提,可以自由调整变频器具体的输出频率,从

浅析PLC控制的多电机同步系统

浅析PLC控制的多电机同步系统 前言: 近年来随着我国科学技术的飞速发展,各种自动化生产设备不断涌现,其中配套的电气控制对设备的质量起着关键的作用。由于PLC具有灵活性高、控制精确、工作稳定等特点,目前以PLC为中心控制元件的设备占有很大的比重,成为实现工业生产自动化的一大支柱。 可编程逻辑控制器PLC是一种数字运算操作电子系统,专为在工业环境下应用而设计。PLC采用了重复可编程的存储器,在其内部存储了各类指令,用于执行顺序控制、定时、计数、逻辑和算术运算等操作,并通过多种外部输入输出和通讯接口,对各类工业机械或生产过程进行精确控制。 基于PLC控制的多电机同步系统,具有运行可靠、适应性强和控制灵活等特点,可以有效保证多电机运行的质量和安全,并提高设计和维护人员的工作效率。 1. 系统控制方案 1.1 随动系统 随动控制系统,即一台电机作为主电机,另外一台或多台电机作为随动电机,随动电机紧跟着主电机运行。 1/ 3

在该系统中由PLC接收来自上位机发来的控制信号,经过一定的运算转换为执行装置的控制信号,如变频器的频率,进而驱动主电机运行。通过编码器监测主电机的实际运行速度,并将这一信号作为随动电机的控制命令,随动电机紧随这一速度便可实现两台电机的同步运行。 1.2 闭环系统 闭环控制系统,即两台电机由同一控制器(PLC)发出控制信号,然后再各自构成闭环系统,紧随控制器发出的信号,即可实现多电机的同步运行。 在这个系统中由PLC接收来自上位机发来的控制信号,经过运算转换为执行装置的控制信号,同时发到两台电机的驱动器中。由于控制命令是相同的,通过编码器监测电机的实际速度,并与控制命令进行比较,构成闭环控制系统,这样只要两台电机都紧随控制命令运行,便可实现同步。 1.3 随动闭环系统 随动闭环控制系统,综合了随动控制系统和闭环控制系统的特点,在随动控制系统的基础上构成了闭环控制。 兩台电机驱动器由同一控制器(PLC)发出控制信号,并各自构成闭环系统,将辅电机的实际速度实时的与主电机进行比较,综合调整,使辅电机紧随主电机的运行速度,即可实现多电机的同步运行。 2/ 3

基于PLC和变频器的多电机速度同步控制的分析与设计

基于PLC和变频器的多电机速度同步控制的分析与设计 摘要:在科学技术的快速发展下,在各个行业领域内部开始广泛应用自动化技术,当前应用较多的是在工业领域的运用。相关的企业包括机械制造业、食品行业、药品制作生产等已经制造出很多的自动化生产线。常规情况下自动化生产线 对变频器的应用包括通过PCL和人机结面2个方面实现控制的目的。PLC控制器 在自动化生产线中,作为在整个设备中核心部件,它能够更好地接收外部信号结 合控制要求对电机和气缸以及液压缸等进行控制 关键词:PLC;变频器;同步控制 前言 随着我国现代化建设全面开展,相关自动化科技的研发也在不断进行中,其 中PLC自动控制技术能良好适配于变频器控制系统,在传统的顺序控制器的基础 上融合了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术等先进技术,大大 提升了变频器的工作效率和系统稳定性。 1 PLC自动控制技术特点 1.1可靠性高 近年来我国社会生产压力逐渐变大,在相关政策的支持下工业自动化程度得 到了明显提高,变频器在控制系统中的应用也变得越来越广泛。PLC自动控制技 术整合了微电子技术和自动控制技术的优势,降低了传统变频器中的电磁干扰, 具有可靠性高的技术特点。 1.2操作简单 PLC自动控制技术是一种新型工业控制技术,取代了继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立了柔性的远程控制系统。其在变频器中的应用极 大的解放了劳动力,从根本上实现了变频器的人工互动,充分展现了自动化技术 的优势,具有操作简单,控制便捷的特点。 1.3适应性强 PLC自动控制技术是现代自动化技术中适应性较强的技术,其在变频器中的 应用可根据变频器的频率控制进行调节和模块的灵活选择。因此,PLC自动控制 技术在我国工业自动化生产中具有广阔的应用前景,PLC自动控制技术在变频器 系统中的应用采用了统一的接线方式,并设置了不同的端口用于连接的建立,同 时PLC自动控制技术采用的独特封装模式,也提升了PLC自动控制技术的适应性。 2 PLC模块和变频器的型号选择 2.1变频器型号的选择 目前变频器的种类是多种多样的,他们根据功能是否齐全以及质量情况不同 价位也不一,所以为了使变频器的品质得到保障,我们在挑选的过程中,除了综 合考虑多种因素之外,同时还要格外注重它的性能。又因为电机种类不一样它能 发动的极限也不一样,所以我们还要注意选择合适型号的变频器。为了使工业生 产品质和速度得到有效的保障,我们在挑选变频器的时候要把稳定性当做最重要 的选择依据。 2.2对PLC的型号选择 目前PLC对于整个控制系统来说是必不可少的一部分。我们在挑选PLC的规 格的时候要从多个方面来进行考虑,比如要以生产加工所处的情况以及对所生产 产品的品质要求的高低为依据。目前比较优质且使用范围较广的是西门子公司生 产的名为S7-300PLC的型号,因为它已经经过了长期的实践运用,并且在运用过

浅析多电机的同步控制策略析

浅析多电机的同步控制策略析 摘要:本文分析了多电机同步控制技术,并讨论了控制策略和控制策略比较, 同时展望了多电机的同步控制特性,如何控制多电机的同步精度已成为工业控制 中的关键技术。基于同步控制技术的理论,设计了同步控制系统的硬件平台。在 硬件平台的基础上,设计了软件部分。通过改进同步控制算法,提高了同步精度。 关键词:多电机;同步控制;策略 一、引言 随着现代科学技术的发展和机电一体化水平的提高,电机已成为现代工业自 动化系统中的重要执行机构。电机由于其结构紧凑、控制方便、运行稳定、响应 快等优良特性,应用于自动化程度高的场合,需要对印刷机械、制造等速度、位置、力矩等进行精确控制。造纸机械、纺织机械、工业机器人、高速电梯、数控 机床等重要行业得到广泛应用。在许多工业自动化系统中,常常需要同时使用多 个电机。当电机之间存在速度和位置约束时,需要采用适当的控制策略来协调各 电机的运行。为了满足实际需要。 二、多电机同步控制技术 多电机同步控制技术有着广泛的应用,如科学、自然科学、工程和社会。同 步控制技术是影响产品质量和生产效率的关键因素。所谓的电机同步是指系统中 的每个电机必须根据要求在自身运行和其他电机运行之间保持一定的关系。通常 有三种类型的不变关系: (1)在系统中的所有电机的速度或位移被保持相同,它是一个同步控制系统里 最简单的系统。 (2)同步控制的多台电机的速度或角位移,维持一个不变的比例系数。例如, 在许多情况下,系统中的各个电机速度或位移并不要求保持同一个数据,但要求 各台电机之问维持一定的比值。 (3)此外,除了上述两种情况外,还有第三种情况,在某些生产情况下,要求 电机之间的速度或位移保持一个固定的差值,而不是要求它们之间保持一种比例 系数。 同步控制系统的判断基于两个不同:同步差值和跟踪差值。同步差异是电机 之间的速度或位移的差异。它反映了不同电机之间的同步。跟踪差值是单台电机 的输出值和给定值的比较,他反应的是电机本身对设定值的响应情况。同步控制 系统的主要任务就是使这两个误差尽可能地小,从而提高同步的效果。 三、控制策略 (1)同等控制也称为并行控制。速度控制系统给出相同的速度。只有当系统中的负载完全相同时,才能实现同步。控制策略侧重于理论速度和实际速度之间 的误差,而不是不同电机之间的误差。 该控制策略优点在于起动、停止阶段的同步性能好,但是整个系统相当于开 环控制,当受到外界扰动时,同步性能较差。 (2)主从控制。以双电机为例。主电机输出作为从电机转速输入参考值,实现 从电机对主电机速度跟踪。但是主从控制策略没有从机向主机的反馈环节,因而 在实际应用场合,主机多为转动惯量大的电机,从机为转动惯量小的电机。 (3)交叉耦合控制。控制策略最早由Koren于1980年提出,交叉耦合控制的特点是将速度或者位置进行比较作差,将差值作为系统反馈信号,并对该反馈信号 进行跟踪。该系统能够反应任何一台电机负载变化。

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