CN102841551A - 一种基于多圈绝对值编码器的双电动缸同步控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多圈绝对值编码器的双电动缸同步控制方法，通过基于多圈绝对值编码器的双电动缸控制系统实现。电源（8）为各用电设备供电，多圈绝对值编码器A（6）、多圈绝对值编码器B（7）分别检测电动缸A（4）、电动缸B（5）丝杠的旋转角度，计算机（1）内的计算模块（11）通过SSI接口板（10）分别计算电动缸A（4）、电动缸B（5）的行程，计算机（1）内的控制模块（12）通过运动控制板（9）输出控制信号，电机驱动器A（2）、电机驱动器B（3）分别控制电动缸A（4）、电动缸B（5）运行。本方法具有同步精度高，可靠性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种双电动缸同步控制方法，特别是一种基于多圈绝对值编码器的双电动缸同步控制方法。
背景技术
电动缸是一种将电机的旋转运动通过滚珠丝杠等机械部件转换为直线运动的执行元件。在需要使用双电动缸的场合，往往要求双电动缸的运行具有一定的同步性。双电动缸的同步控制一般有两种方法：
第一种方法是在两支电动缸间安装机械的连杆，由连杆来保证双电动缸的同步。使用连杆的机械同步方法有一定的局限性：一是安装不便，需要为连杆留出额外的通过空间；二是如推力较大时，连杆自身会发生扭转变形，降低了同步精度。
第二种方法是在两支电动缸上分别安装可测量行程的传感器，计算机通过采集两传感器的信号，对两支电动缸分别输出相应的控制信号来保证双电动缸的同步。该方法一般是在电动缸外部沿轴向安装一个位移传感器，电动缸运动的同时带动传感器运动从而测出行程。但测出的行程精度不高，同时如果是在室外工作，长时间后外露的传感器精度会下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于多圈绝对值编码器的双电动缸同步控制方法，解决以往双电动缸同步控制精度和可靠性不高的问题。
一种基于多圈绝对值编码器的双电动缸同步控制方法，其具体步骤为：
第一步 搭建双电动缸控制系统
双电动缸控制系统，包括：计算机、电机驱动器A、电机驱动器B、电动缸A、电动缸B、多圈绝对值编码器A、多圈绝对值编码器B、电源、运动控制板、SSI接口板、计算模块、控制模块。
多圈绝对值编码器A与电动缸A的丝杠同轴连接，多圈绝对值编码器B与电动缸B的丝杠同轴连接，运动控制板和SSI接口板安装在计算机中。运动控制板的输出端分别与电机驱动器A和电机驱动器B的输入端电缆连接，电机驱动器A的输出端与电动缸A的输入端电缆连接，电机驱动器B的输出端与电动缸B的输入端电缆连接，多圈绝对值编码器A和多圈绝对值编码器B的输出端分别与SSI接口板的输入端电缆连接。电源的输出端分别与计算机、电机驱动器A、电机驱动器B、多圈绝对值编码器A、多圈绝对值编码器B的电源输入端电缆相连。计算模块和控制模块安装在计算机中。
计算模块用于计算电动缸的行程，控制模块用于向电机驱动器输出控制信号。
第二步 电源为各用电设备供电
电源分别为计算机、电机驱动器A、电机驱动器B、多圈绝对值编码器A、多圈绝对值编码器B供电。
第三步 多圈绝对值编码器A、多圈绝对值编码器B分别检测电动缸A、电动缸B丝杠的旋转角度
电动缸A的丝杠、电动缸B的丝杠在转动的同时，分别带动多圈绝对值编码器A、多圈绝对值编码器B同步转动。多圈绝对值编码器A、多圈绝对值编码器B分别将其旋转的角度信息发送至SSI接口板。
第四步 计算模块分别计算电动缸A、电动缸B的行程
计算模块通过SSI接口板对多圈绝对值编码器A测得的旋转角度进行采集，将旋转角度换算为圈数后乘以丝杠导程，再减去电动缸A的行程零位，即初始位置的行程，得出电动缸A的行程。同样地，将多圈绝对值编码器B测得的旋转角换算为圈数后乘以丝杠导程，再减去电动缸B的行程零位，即初始位置的行程，得出电动缸B的行程。
第五步 控制模块输出控制信号
定义电动缸的同步精度要求值为δ。在电动缸A和电动缸B的运动过程中，计算模块实时读取两缸的行程，根据与目标的位置偏差计算控制信号的大小，并实时判断两缸的行程差是否超过50%δ，如果不超过则分别向电机驱动器A和电机驱动器B输出相同的控制信号，如果超过则开始调速。调速时，控制模块将行程长的缸的控制信号降为99%，行程短的缸的控制信号不变，通过运动控制板分别向电机驱动器A和电机驱动器B输出调整后的控制信号。当两缸的行程差低于30%δ时，停止调速，将控制信号恢复为100%，分别向电机驱动器A和电机驱动器B输出相同的控制信号。
第六步 电机驱动器A、电机驱动器B分别控制电动缸A、电动缸B运行
电机驱动器A、电机驱动器B接收控制模块输出的控制信号，对该信号放大后分别输出至电动缸A、电动缸B，驱动双电动缸同步运动。
至此，完成基于多圈绝对值编码器的双电动缸同步控制过程。
本方法具有同步精度高，可靠性高的优点。在某需求双电动缸同步的产品中使用后，在单缸额定推力90000N，速度20mm/s，丝杠导程16mm的情况下，双电动缸的同步误差最大不超过0.3mm，满足不大于0.5mm的使用要求。
附图说明
图1 一种基于多圈绝对值编码器的双电动缸同步控制方法的系统连接示意图。
1.计算机 2.电机驱动器A 3.电机驱动器B 4.电动缸A 5.电动缸B 6.多圈绝对值编码器A 7.多圈绝对值编码器B 8.电源 9.运动控制板 10.SSI接口板 11.计算模块 12.控制模块。
具体实施方式
一种基于多圈绝对值编码器的双电动缸同步控制方法的具体步骤为：
第一步 搭建双电动缸控制系统
双电动缸控制系统，包括：计算机1、电机驱动器A 2、电机驱动器B 3、电动缸A 4、电动缸B 5、多圈绝对值编码器A 6、多圈绝对值编码器B 7、电源8、运动控制板9、SSI接口板10、计算模块11、控制模块12。
多圈绝对值编码器A 6与电动缸A 4的丝杠同轴连接，多圈绝对值编码器B 7与电动缸B 5的丝杠同轴连接，运动控制板9和SSI接口板10安装在计算机1中。运动控制板9的输出端分别与电机驱动器A 2和电机驱动器B 3的输入端电缆连接，电机驱动器A 2的输出端与电动缸A 4的输入端电缆连接，电机驱动器B 3的输出端与电动缸B 5的输入端电缆连接，多圈绝对值编码器A 6和多圈绝对值编码器B 7的输出端分别与SSI接口板10的输入端电缆连接。电源8的输出端分别与计算机1、电机驱动器A 2、电机驱动器B 3、多圈绝对值编码器A 6、多圈绝对值编码器B 7的电源输入端电缆相连。计算模块11和控制模块12安装在计算机中。
计算模块11用于计算电动缸的行程，控制模块12用于向电机驱动器输出控制信号。
第二步 电源8为各用电设备供电
电源8分别为计算机1、电机驱动器A 2、电机驱动器B 3、多圈绝对值编码器A 6、多圈绝对值编码器B 7供电。
第三步 多圈绝对值编码器A 6、多圈绝对值编码器B 7分别检测电动缸A 4、电动缸B 5丝杠的旋转角度
电动缸A 4的丝杠、电动缸B 5的丝杠在转动的同时，分别带动多圈绝对值编码器A 6、多圈绝对值编码器B 7同步转动。多圈绝对值编码器A 6、多圈绝对值编码器B 7分别将其旋转的角度信息发送至SSI接口板10。
第四步 计算模块11分别计算电动缸A 4、电动缸B 5的行程
计算模块11通过SSI接口板10对多圈绝对值编码器A 6测得的旋转角度进行采集，将旋转角度换算为圈数后乘以丝杠导程，再减去电动缸A 4的行程零位，即初始位置的行程，得出电动缸A 4的行程。同样地，将多圈绝对值编码器B 7测得的旋转角换算为圈数后乘以丝杠导程，再减去电动缸B 5的行程零位，即初始位置的行程，得出电动缸B 5的行程。
第五步 控制模块12输出控制信号
定义电动缸的同步精度要求值为δ。在电动缸A 4和电动缸B 5的运动过程中，计算模块11实时读取两缸的行程，根据与目标的位置偏差计算控制信号的大小，并实时判断两缸的行程差是否超过50%δ，如果不超过则分别向电机驱动器A 2和电机驱动器B 3输出相同的控制信号，如果超过则开始调速。调速时，控制模块12将行程长的缸的控制信号降为99%，行程短的缸的控制信号不变，通过运动控制板9分别向电机驱动器A 2和电机驱动器B 3输出调整后的控制信号。当两缸的行程差低于30%δ时，停止调速，将控制信号恢复为100%，分别向电机驱动器A 2和电机驱动器B 3输出相同的控制信号。
第六步 电机驱动器A 2、电机驱动器B 3分别控制电动缸A 4、电动缸B 5运行
电机驱动器A 2、电机驱动器B 3接收控制模块12输出的控制信号，对该信号放大后分别输出至电动缸A 4、电动缸B 5，驱动双电动缸同步运动。
至此，完成基于多圈绝对值编码器的双电动缸同步控制方法。
Claims (1)
1.一种基于多圈绝对值编码器的双电动缸同步控制方法，其特征在于本方法的具体步骤为：
第一步 搭建双电动缸控制系统
双电动缸控制系统，包括：计算机（1）、电机驱动器A（2）、电机驱动器B（3）、电动缸A（4）、电动缸B（5）、多圈绝对值编码器A（6）、多圈绝对值编码器B（7）、电源（8）、运动控制板（9）、SSI接口板（10）、计算模块（11）、控制模块（12）；
多圈绝对值编码器A（6）与电动缸A（4）的丝杠同轴连接，多圈绝对值编码器B（7）与电动缸B（5）的丝杠同轴连接，运动控制板（9）和SSI接口板（10）安装在计算机（1）中；运动控制板（9）的输出端分别与电机驱动器A （2）的输入端和电机驱动器B （3）的输入端电缆连接，电机驱动器A（2）的输出端与电动缸A（4）的输入端电缆连接，电机驱动器B（3）的输出端与电动缸B（5）的输入端电缆连接，多圈绝对值编码器A（6）和多圈绝对值编码器B（7）的输出端分别与SSI接口板（10）的输入端电缆连接；电源（8）的输出端分别与计算机（1）、电机驱动器A（2）、电机驱动器B（3）、多圈绝对值编码器A（6）、多圈绝对值编码器B（7）的电源输入端电缆相连；计算模块（11）和控制模块（12）安装在计算机中（1）；
计算模块（11）用于计算电动缸的行程，控制模块（12）用于向电机驱动器输出控制信号；
第二步 电源（8）为各用电设备供电
电源（8）分别为计算机（1）、电机驱动器A（2）、电机驱动器B（3）、多圈绝对值编码器A（6）、多圈绝对值编码器B（7）供电；
第三步 多圈绝对值编码器A（6）、多圈绝对值编码器B（7）分别检测电动缸A（4）、电动缸B（5）丝杠的旋转角度
电动缸A（4）的丝杠、电动缸B（5）的丝杠在转动的同时，分别带动多圈绝对值编码器A（6）、多圈绝对值编码器B（7）同步转动；多圈绝对值编码器A（6）、多圈绝对值编码器B（7）分别将其旋转的角度信息发送至SSI接口板（10）；
第四步 计算模块（11）分别计算电动缸A（4）、电动缸B（5）的行程
计算模块（11）通过SSI接口板（10）对多圈绝对值编码器A（6）测得的旋转角度进行采集，将旋转角度换算为圈数后乘以丝杠导程，再减去电动缸A（4）的行程零位，即初始位置的行程，得出电动缸A（4）的行程；同样地，将多圈绝对值编码器B（7）测得的旋转角换算为圈数后乘以丝杠导程，再减去电动缸B（5）的行程零位，即初始位置的行程，得出电动缸B（5）的行程；
第五步 控制模块（12）输出控制信号
定义电动缸的同步精度要求值为δ；在电动缸A（4）和电动缸B（5）的运动过程中，计算模块（11）实时读取两缸的行程，根据与目标的位置偏差计算控制信号的大小，并实时判断两缸的行程差是否超过50%δ，如果不超过则分别向电机驱动器A（2）和电机驱动器B（3）输出相同的控制信号，如果超过则开始调速；调速时，控制模块（12）将行程长的缸的控制信号降为99%，行程短的缸的控制信号不变，通过运动控制板（9）分别向电机驱动器A（2）和电机驱动器B（3）输出调整后的控制信号；当两缸的行程差低于30%δ时，停止调速，将控制信号恢复为100%，分别向电机驱动器A（2）和电机驱动器B（3）输出相同的控制信号；
第六步 电机驱动器A（2）、电机驱动器B（3）分别控制电动缸A（4）、电动缸B（5）运行
电机驱动器A（2）、电机驱动器B（3）接收控制模块（12）输出的控制信号，对该信号放大后分别输出至电动缸A（4）、电动缸B（5），驱动双电动缸同步运动；
至此，完成基于多圈绝对值编码器的双电动缸同步控制方法。
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|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103697850A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-02 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | 一种ssi总线转盘角度测试方法 |
| CN110293808A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-01 | 北京机械设备研究所 | 基于位置控制模式的车辆双缸调平装置 |
| CN112378425A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-19 | 通用电气（武汉）自动化有限公司 | 多圈绝对值编码器初始值设定方法、装置及存储介质 |
| CN113844281A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-28 | 四川鼎鸿智电装备科技有限公司 | 一种转速同步控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002370816A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-24 | Fuji Electric Co Ltd | 位置同期制御装置 |
| EP1967924A1 (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-10 | Fanuc Ltd | Apparatus for synchronously controlling a plurality of servomotors |
| CN101349910A (zh) * | 2008-08-29 | 2009-01-21 | 华中科技大学 | 一种数控机床双轴同步控制装置 |
| CN201242687Y (zh) * | 2008-08-18 | 2009-05-20 | 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 | 升降平台位置同步驱动控制装置 |
| CN201998030U (zh) * | 2010-12-30 | 2011-10-05 | 广东科达机电股份有限公司 | 一种抛光机横梁摆动电机同步控制装置 |
-
2012
- 2012-09-25 CN CN2012103598874A patent/CN102841551A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002370816A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-24 | Fuji Electric Co Ltd | 位置同期制御装置 |
| EP1967924A1 (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-10 | Fanuc Ltd | Apparatus for synchronously controlling a plurality of servomotors |
| CN201242687Y (zh) * | 2008-08-18 | 2009-05-20 | 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 | 升降平台位置同步驱动控制装置 |
| CN101349910A (zh) * | 2008-08-29 | 2009-01-21 | 华中科技大学 | 一种数控机床双轴同步控制装置 |
| CN201998030U (zh) * | 2010-12-30 | 2011-10-05 | 广东科达机电股份有限公司 | 一种抛光机横梁摆动电机同步控制装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103697850A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-02 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | 一种ssi总线转盘角度测试方法 |
| CN103697850B (zh) * | 2013-12-14 | 2017-06-13 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | 一种ssi总线转盘角度测试方法 |
| CN110293808A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-01 | 北京机械设备研究所 | 基于位置控制模式的车辆双缸调平装置 |
| CN112378425A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-19 | 通用电气（武汉）自动化有限公司 | 多圈绝对值编码器初始值设定方法、装置及存储介质 |
| CN112378425B (zh) * | 2020-11-03 | 2022-03-25 | 通用电气（武汉）自动化有限公司 | 多圈绝对值编码器初始值设定方法、装置及存储介质 |
| CN113844281A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-28 | 四川鼎鸿智电装备科技有限公司 | 一种转速同步控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
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Application publication date: 20121226 |