剛性連接方式下兩臺伺服電機驅動同一負載
彭澤鄉，楊鐵鋼，李猷黔，王 海
(天津科爾摩根工業驅動有限公司，天津 300141)
摘要：介紹在剛性連接方式下，用兩臺交流伺服電機同時驅動同一負載方案的組成、硬件和軟件，給出了該系統的實驗結果。
關鍵詞：剛性連接；交流伺服電機；方案
中圖分類號：tm383. 42 文獻標識碼：b 文章編號：1001-6848(2000)06-0042-02
1 引 言
在剛性連接方式下，用2臺或2臺以上的伺服電機同時驅動同一負載有一定的困難。所謂剛性連接就是2個驅動軸之間無彈性連接器，即要求2臺電機在驅動同一負載時必須具有完全相同的瞬時轉速，否則，就不是剛性連接。以前人們曾經將2臺參數完全相同的電機以相同的轉速來驅動同一負載，結果效果往往不好，因為這種控制方式不能保證2臺電機在任何時侯的轉速和力矩都相同，從而引起一系列反應，甚至損壞機電設備，達不到設計要求。
本文采用一種新方法來實現剛性連接驅動。
2 實現方法
2.1設計要求
客戶要求用1臺大功率、高轉速(6 000r／min)交流伺服系統驅動大慣量平臺，并且要求整個平臺系統的上升時間不超過300ms，超調量越小越好。由于本公司單臺交流電機的體積大于客戶要求，在這種條件下，決定采用2臺小功率、高轉速的交流伺服電機，以剛性連按方式驅動該平臺。
經反復選型，采用科爾摩根公司生產的金錢系列bds5230交流伺服系統，之所以選擇它，是因為它具有以下特性：
(1)編程簡單
bds5使用簡單的類似basic命令，增加了可讀性。
(2)先進的拖動控制移動
具有獨立的加速和減速及直線、正弦、拋物線、修正正弦、修正拋物線加速形狀。
(3)多任務處理
提供多級任務處理控制，包括監視和調試、3個硬件或軟件報警系統、一個序列報警系統、主程序和顯示更改功能。
(4)電子凸輪功能
具有模仿機械凸輪的運動。
(5)主從／電子齒輪箱
電子齒輪箱用以連接2臺電機使從電機轉速正比于主電機轉速。
(6)主從／形狀調節
(7)拖動開啟和定位
(8)算數運算功能
(9)自調整功能
(10)輸入／輸出口
bds5有5個標準和24個可選i/o口，這些口可通過帶狀電纜連到標準的opto - 22兼容i/o板上。另外，bds5具有精度高、易控制的特點。
2.2工作原理
如圖1所示，al是主電機控制系統，51為輸入控制信號，fl是反饋信號。根據控制論fl應隨變化而變化，當sl等于fl時，整個系統或者停止，或者處于勻速狀態。
如果將主電機驅動系統的反饋信號fl作為從電機系統的輸入信號，如圖2所示。a2是從電機控制系統，52是輸入控制系統，f2為反饋信號。
e2=fl -f2，如果e2隨系統的運動不斷地增加或減少，表明fl與f2沒有很好地吻合，這就不能稱之為剛性連接方式下的主從控制。如果在fl與52之間加入一個軟件模塊（包括硬件電路和軟件），如圖3所示。此時如果s=e2，并且fl-f2，那么，s2=f2+e2，由于a2的增益是已知的，所以，52就可以根據e2、fl、f2進行調整，若能將s設計成使s1=f1+e2，那么，f2就能與fl完全保持一致，從而實現剛性連接下的主從控制。根據這一理論，實現剛性方式下的主從控制，關鍵是將主電機控制系統的輸出信號作為從電機控制系統的 |
