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直線電機(jī)廠家淺談改進(jìn)型相鄰交叉耦合結(jié)構(gòu)的多電機(jī)同步控制

文章來源：東莞希思克傳動(dòng)科技有限公司    發(fā)布日期：2023-4-8    瀏覽：236次

傳統(tǒng)的機(jī)組式印刷機(jī)通常采用的是機(jī)械軸進(jìn)行傳動(dòng)，即通過電動(dòng)機(jī)通過皮帶帶動(dòng)機(jī)械長(zhǎng)軸，由長(zhǎng)軸通過機(jī)組的齒輪、凸輪和連桿等部件帶動(dòng)印刷滾筒等執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連續(xù)動(dòng)作，從而完成印刷[-5。該傳動(dòng)方式隨著設(shè)備投人時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，在工作過程中不斷出現(xiàn)故障，對(duì)于系統(tǒng)的維護(hù)造成困難，增加了成本，并且降低了生產(chǎn)效率。此外各機(jī)組軸與機(jī)械長(zhǎng)軸很難保持一定的同步運(yùn)動(dòng)關(guān)系，其印刷精度很難被控制。

近年來，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，利用相互獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)傳統(tǒng)的機(jī)械長(zhǎng)軸傳統(tǒng)，通過先進(jìn)的控制策略使相互獨(dú)立的電機(jī)實(shí)現(xiàn)同步控制，保證各版相位嚴(yán)格同步，從而減小傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)中傳動(dòng)軸齒輪以及凸輪等機(jī)構(gòu)傳動(dòng)帶來的積累誤差。電子軸同步運(yùn)動(dòng)控制是對(duì)系統(tǒng)中多組電機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，保證各電機(jī)的速度和位置能夠保持同步。

目前，比較常用的多軸同步控制技術(shù)包括主/從控制、“虛擬總軸”控制、交叉耦合控制、相鄰交叉耦合控制、偏差耦合控制等[10-13。概括地講，多軸同步控制方法可分為:主從式和平衡式2種。主從式同步控制主要包括“虛擬主軸”控制、主/從控制等，即選定“任意軸”或“擬軸”作為軸，余作為從動(dòng)每個(gè)控制周期，所有從動(dòng)軸根據(jù)主動(dòng)軸的位置信號(hào)調(diào)整自身位置偏差。各從動(dòng)軸之間互不影響而且主動(dòng)軸不受從動(dòng)軸影響。平衡式同步控制主要包括偏差耦合交叉耦合等，系統(tǒng)中每根軸既是主動(dòng)軸又是從動(dòng)軸即無固定主動(dòng)軸，各軸之間相互同步14]。二者相比主從同步控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較容易實(shí)現(xiàn)，但是控制精度不高;平衡式同步控制則具有相對(duì)較高的控制精度但算法比較復(fù)雜。而相鄰交叉耦合控制，只考慮相鄰2個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且具有比較好的同步性能。

在多電機(jī)同步控制中,傳統(tǒng)PID控制容易受參數(shù)以及外部擾動(dòng)變化影響，很難達(dá)到令人滿意的效果滑模變結(jié)構(gòu)控制(SMC)因其響應(yīng)速度快、對(duì)參數(shù)和擾動(dòng)變化不敏感、不需進(jìn)行在線辨識(shí)等優(yōu)點(diǎn)，在各種控制中被廣泛應(yīng)用，因此文中將滑模變結(jié)構(gòu)控制方法引人到相鄰交叉耦合控制中，進(jìn)而提高多電機(jī)同步控制精度，提高系統(tǒng)的魯棒性。

對(duì)于電子軸印刷生產(chǎn)過程中，對(duì)于套印誤差的消除通常采用對(duì)各電機(jī)速度進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)，因此軸與軸之間的同步誤差成了影響印刷精度的主要因素。為了提高各個(gè)印劇輥之間的同步精度可以通過控制器對(duì)所驅(qū)動(dòng)的電機(jī)進(jìn)行精確控制。

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