[實用新型]一種雙電機協同控制系統

有效

• 申請號: 201720340468.4
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN206743139U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 劉杰;蔡一;石晶合
• 申請（專利權）人: 常州尋心電子科技有限公司
• 主分類號: H02P5/48
• 分類號: H02P5/48
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙)32231
• 代理人: 李杰

技術領域

本實用新型屬于電機驅動控制技術領域，具體涉及一種雙電機協同控制系統。

背景技術

現代機械裝置中，常常需要對多個電機進行協同控制，其中最常見的是雙電機協同控制。比如：裝有兩個獨立動力輪、無差速器的小車，依靠兩個輪子的同步轉動實現直線行走，依靠兩輪差速運動實現轉彎。再比如驅動較長軸或柔性軸時采用的雙電機同軸控制，要求兩臺電機高度同步運轉。

現有雙電機協同控制系統采用的是一個指令單元對兩個電機驅動單元的系統結構，依靠兩個指令的差異或同步來實現對兩個電機的控制。在控制性能要求較高的場合，會引入位置差、速度差閉環調節，但這增加了指令復雜度，并且對指令頻率要求很高，往往系統造價很高。尤其在多個動力輪驅動的車輛控制中，通常采用轉矩控制方式，橫向并排兩個輪的轉速同步性能直接影響車輛行駛方向的操控性能，如果依靠指令單元加入速度差閉環實現協同控制，兩臺驅動器反饋的速度信號會因為各自的晶體振蕩器震蕩頻率之間精度的差別，產生一個無法檢測和補償的誤差，理論上就無法實現真正的同步控制。實際應用中，如果兩臺驅動電機轉速很高，這個誤差就有可能較大。

綜上所述，現有雙電機控制方法存在以下缺陷：

1、系統結構復雜，影響可靠性；

2、驅動器間晶體振蕩器頻率之間的差異會影響協同控制性能；

3、實現位置差、速度差閉環調節的硬件要求和成本太高；

4、未考慮電機參數差異。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術中協同控制指令復雜，系統造價高，容易產生誤差和控制精度低的缺陷，而提供一種性價比高，系統結構簡單、控制精度高的雙電機協同控制系統。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種雙電機協同控制系統，其特征在于，包括：第一電機、用來測量所述第一電機轉速和/或位置的第一電機傳感器、第二電機、用來測量所述第二電機轉速和/或位置的第二電機傳感器和控制器，所述控制器包括主控芯片、電源模塊、第一功率模塊和第二功率模塊；所述主控芯片接收第一電機傳感器和第二電機傳感器的信號以及第一電機和第二電機的電流反饋信號，并通過控制算法分別得到用來驅動第一電機和第二電機的多相PWM電壓信號，所述電源模塊為第一功率模塊和第二功率模塊提供母線電源，所述第一功率模塊和第二功率模塊分別接收所述多相PWM電壓信號后根據電源模塊提供的母線電源生成相應的多相電壓信號分別驅動第一電機和第二電機。

進一步地，所述主控芯片得到的多相PWM電壓信號分為U+、U-、V+、V-、W+和W-六路，所述第一功率模塊和第二功率模塊生成的多相電壓信號為三相電壓。

進一步地，所述第一電機傳感器和第二電機傳感器為位置傳感器。

更進一步地，所述第一電機傳感器和第二電機傳感器為速度傳感器。

相對于現有技術，本實用新型顯而易見地具有以下有益效果：

1、系統結構簡單，可靠性高；

2、消除了驅動器間晶體振蕩器頻率之間的差異，提高了協同控制性能；

3、方便實現位置差、速度差閉環調節，性價比高；

4、準確獲得電機參數差異，控制精度高。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型的雙電機協同控制系統；

圖2是本實用新型實施例1位置控制框圖；

圖3是本實用新型實施例1位置控制流程圖；

圖4是本實用新型實施例1速度控制框圖；

圖5是本實用新型實施例1速度控制流程圖；

圖6是本實用新型實施例1轉矩控制框圖；

圖7是本實用新型實施例1轉矩控制流程圖；

圖8是本實用新型實施例2速度控制框圖；

圖9是本實用新型實施例2速度控制流程圖；

圖10是本實用新型實施例2轉矩控制框圖；

圖11是本實用新型實施例2轉矩控制流程圖。

圖中：11、第一電機，12、第二電機，21、第一電機傳感器，211、第一位置傳感器，212、第一速度傳感器，22、第二電機傳感器，221、第一位置傳感器，222、第二速度傳感器，3、控制器，31、主控芯片，32、電源模塊，33、第一功率模塊，34、第二功率模塊，4、位置差處理器，5、微分器，6、速度差控制器，71、第一電流控制器，72、第二電流控制機器，8、轉矩處理器，9、位置差控制器，10、速度差處理器。