[發(fā)明專利]一種基于虛擬主軸的雙絲桿同步控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710307008.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107102537B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周兵;劉朝亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢濱湖電子有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G05B11/42
• 分類號(hào): G05B11/42
• 代理公司: 武漢帥丞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

1.一種基于虛擬主軸的雙絲桿同步控制方法，其特征在于：雷達(dá)陣面采用雙絲桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由兩套伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，兩套伺服電機(jī)分別通過(guò)減速機(jī)減速將電機(jī)輸出力矩放大帶動(dòng)兩根絲杠同步運(yùn)動(dòng)，包括以下步驟：

步驟一、控制器內(nèi)部建立虛擬主軸，包括同步控制器和虛擬電子主軸，輸入控制指令與雙絲桿的位置負(fù)反饋信號(hào)形成同步控制器的輸入?yún)⒖夹盘?hào)；所述雙絲桿位置的采樣周期設(shè)為4ms～16ms；

虛擬主軸在加減速時(shí)，虛擬主軸采用S加速曲線進(jìn)行變速，虛擬主軸在其他時(shí)間均保持勻速運(yùn)行；

步驟二、將兩個(gè)從軸絲桿的位置信號(hào)與虛擬主軸的位置進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)行初步的同步誤差分析；若同步誤差比較小，進(jìn)入步驟三進(jìn)行補(bǔ)償分析；若同步誤差超出預(yù)設(shè)門限，則系統(tǒng)停止運(yùn)行并告警；若運(yùn)行過(guò)程中兩根絲桿存在力矩過(guò)大的異常情況，系統(tǒng)停止運(yùn)行并告警，操作人員根據(jù)系統(tǒng)告警信息，對(duì)單個(gè)絲桿進(jìn)行微調(diào)，保障兩個(gè)絲桿行程在運(yùn)行同步極限誤差范圍內(nèi)，再次進(jìn)入自動(dòng)控制程序；

步驟三、根據(jù)虛擬主軸和兩個(gè)從軸位置的同步誤差進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并分別計(jì)算出兩個(gè)從軸的控制信號(hào)補(bǔ)償量；若同步誤差大于設(shè)定閥值控制信號(hào)補(bǔ)償量采用PD方式計(jì)算；若同步誤差小于設(shè)定閥值，則采用PID方式計(jì)算；

步驟四、根據(jù)步驟三的計(jì)算，將虛擬主軸位置和補(bǔ)償量綜合之后，分別發(fā)給兩個(gè)從軸的驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)指令控制電機(jī)運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬主軸的雙絲桿同步控制方法，其特征在于：所述的雙絲桿位置的采樣周期設(shè)為5ms。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬主軸的雙絲桿同步控制方法，其特征在于：所述的步驟三中PID控制算法的表達(dá)式如下：

式中i——采樣次數(shù)，i＝0、1、2、3…

e(i)——第i次采樣時(shí)誤差；

u(i)——第i次采樣時(shí)輸出速度指令；

T_i——積分系數(shù)；

T_d——微分系數(shù)；

K_p——比例系數(shù)；

T——采樣周期；

β——積分項(xiàng)的開(kāi)關(guān)系數(shù)；

ΔX——閥值。