CN104935218B - 一种双旋转电机系统的主从控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种双旋转电机系统的主从控制方法。本发明涉及一种双旋转电机系统的主从控制方法。所述双旋转电机系统包括定旋转电机、动旋转电机、旋转电机连接杆及台体，所述定旋转电机固定在台体上，所述定旋转电机的转子通过旋转电机连接杆与动旋转电机的转子刚性连接；所述控制方法包括七个步骤，步骤一：将运动控制卡系统初始化；步骤二：向初始化后的运动控制卡系统内输入用来控制定旋转电机的旋转角度参数；步骤三：利用双速旋转变压器及其角位变送器来采集定旋转电机的旋转角度数据，将传感器采集的旋转角度数据通过运动控制卡系统进行数据转换，并实时读取定旋转电机旋转角度数据。本发明用于双旋转电机系统的主从控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种双旋转电机系统的主从控制方法。
背景技术
随着工业技术的发展，组合旋转电机在生产和生活中应用广泛。在复杂的工业生产系统中，需要相互连接的旋转电机以零相位差精确运转。除了高精度传感器等元件的使用，控制方法起到了至关重要的作用，传统控制方法分别对双旋转电机中的定旋转电机与动旋转电机进行运动轨迹规划，无法保证双旋转电机系统高精度运转要求的零相位差，会导致电机与台体相撞等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种双旋转电机系统的主从控制方法，将定旋转电机和动旋转电机分别设计为系统的主动与随动部分，构成主动与随动控制结构，协调二者运动，同时规划运动轨迹，实现了定旋转电机与动旋转电机构成的双旋转电机系统的主动与随动控制，解决了双旋转电机系统采用传统方法控制产生的轨迹相位差而导致的电机与台体相撞等问题。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种双旋转电机系统的主从控制方法，所述双旋转电机系统包括定旋转电机、动旋转电机、旋转电机连接杆及台体，所述定旋转电机固定在台体上，所述定旋转电机的转子通过旋转电机连接杆与动旋转电机的转子刚性连接；所述控制方法包括七个步骤，
步骤一：将运动控制卡系统初始化；
步骤二：向初始化后的运动控制卡系统内输入用来控制定旋转电机的旋转角度参数；
步骤三：利用双速旋转变压器及其角位变送器来采集定旋转电机的旋转角度数据，将传感器采集的旋转角度数据通过运动控制卡系统进行数据转换，并实时读取定旋转电机旋转角度数据；
步骤四：根据读取的定旋转电机旋转角度数据判断定旋转电机的转子是否按照运动控制卡系统输入的旋转角度参数来运动，如果是，则结束程序；如若不是，则进行定旋转电机运动轨迹规划；
步骤五：依据定旋转电机运动轨迹规划，并利用输入运动控制卡系统内的数学模型 来对所述动旋转电机的位置进行解算，其中为动旋转电机解算的位置，为定旋转电机当前的角度；
步骤六：利用解算后的动旋转电机的旋转角度数据对动旋转电机进行运动轨迹的实时规划；
步骤七：依据运动轨迹的实时规划结果对动旋转电机与定旋转电机进行驱动输出控制，并依次重复步骤三~步骤六，直到动旋转电机与定旋转电机按照给定的旋转角度参数运动到规定位置。
所述一种双旋转电机系统的主从控制方法，步骤六中，所述动旋转电机旋转角度运动轨迹为以定旋转电机定子为圆心，以旋转电机连接杆为半径，做圆周运动。
所述一种双旋转电机系统的主从控制方法，当动旋转电机相对于初始位置的旋转角度为90°时，动旋转电机的定子一外侧面和与该外侧面相邻的台体一侧面对齐。
所述一种双旋转电机系统的主从控制方法，步骤四中，所述定旋转电机运动轨迹规划具体公式为：，其中为当前控制周期规划的动旋转电机运动角度，为当前控制周期定旋转电机的运动角度。
有益效果：
1.本发明的在每个控制周期内对被控定旋转电机角度实时采集，同时根据定旋转电机角度数据对动旋转电机角度进行解算，并依据解算结果同时给出被控定旋转电机与动旋转电机的运动规划轨迹，确保了双旋转电机运转轨迹的零相位差。
2.本发明的将定旋转电机和动旋转电机分别设计为系统的主动与随动部分，构成主动与随动控制结构，协调二者运动，同时规划运动轨迹。
3.本发明的每个控制周期内实时规划运动轨迹，不必开辟专用存储空间存储运动轨迹，减小了硬件存储资源的消耗。
附图说明：
附图1是本发明的框架示意图。
附图2是本发明的运动示意图。
附图3是本发明的动旋转电机的旋转角度为90°时的运动示意图。
定旋转电机（1）、动旋转电机（2）、台体（3）、动旋转电机（2）的运动轨迹（4）、动旋转电机（2）的转子（5）、定旋转电机（1）的转子（6）、定旋转电机（1）的定子（7）、动旋转电机（2）的定子（8）、旋转电机连接杆（9）。
具体实施方式：
实施例1
一种双旋转电机系统的主从控制方法，所述双旋转电机系统包括定旋转电机、动旋转电机、旋转电机连接杆及台体，所述定旋转电机固定在台体上，所述定旋转电机的转子通过旋转电机连接杆与动旋转电机的转子刚性连接；所述控制方法包括七个步骤，
步骤一：将运动控制卡系统初始化；
步骤二：向初始化后的运动控制卡系统内输入用来控制定旋转电机的旋转角度参数；
步骤三：利用FB924V双速旋转变压器及其角位变送器来采集定旋转电机的旋转角度数据，将传感器采集的旋转角度数据通过运动控制卡系统进行数据转换，并实时读取定旋转电机旋转角度数据；
步骤四：根据读取的定旋转电机旋转角度数据判断定旋转电机的转子是否按照运动控制卡系统输入的旋转角度参数来运动，如果是，则结束程序；如若不是，则进行定旋转电机运动轨迹规划；
步骤五：依据定旋转电机运动轨迹规划，并利用输入运动控制卡系统内的数学模型来对所述动旋转电机的位置进行解算，其中为动旋转电机解算的位置，为定旋转电机当前的角度；
步骤六：利用解算后的动旋转电机的旋转角度数据对动旋转电机进行运动轨迹的实时规划；
步骤七：依据运动轨迹的实时规划结果对动旋转电机与定旋转电机进行驱动输出控制，并依次重复步骤三~步骤六，直到动旋转电机与定旋转电机按照给定的旋转角度参数运动到规定位置。
实施例2
实施例1所述一种双旋转电机系统的主从控制方法，步骤六中，所述动旋转电机旋转角度运动轨迹为以定旋转电机定子为圆心，以旋转电机连接杆为半径，做圆周运动。
实施例3
实施例1所述一种双旋转电机系统的主从控制方法，当动旋转电机相对于初始位置的旋转角度为90°时，动旋转电机的定子一外侧面和与该外侧面相邻的台体一侧面对齐。
实施例4
实施例1所述一种双旋转电机系统的主从控制方法，步骤四中，所述定旋转电机运动轨迹规划具体公式为：，其中为当前控制周期规划的动旋转电机运动角度，为当前控制周期定旋转电机的运动角度。
基于工业迅速发展的需要，各种旋转电机越来越多的应用到工业生产之中，相互连接的双旋转电机系统运转时就会遇到如下问题：双旋转电机系统空间体积有限，必然要求电机在运转过程中尽量减小彼此之间的相位差，以高精度运动姿态运转。传统的控制方法采用定旋转电机与动旋转电机分别给定运动轨迹的控制方式，由于该方式缺乏协调，使动旋转电机与定旋转电机在按各自规划轨迹运转过程中存在相位差，从而造成电机与台体相撞等工况危险的发生。运用定旋转电机与动旋转电机的主动与随动控制方法，将定旋转电机的转角等数据通过相关传感器进行采集，并在DSP中按照设计的控制算法进行解算、规划，即可快速地对双旋转电机系统进行精确的控制，如此，可保证双旋转电机系统运转过程中的准确性和安全性。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种双旋转电机系统的主从控制方法，其特征是：所述双旋转电机系统包括定旋转电机、动旋转电机、旋转电机连接杆及台体，所述定旋转电机固定在台体上，所述定旋转电机的转子通过旋转电机连接杆与动旋转电机的转子刚性连接；所述控制方法包括七个步骤，
步骤一：将运动控制卡系统初始化；
步骤二：向初始化后的运动控制卡系统内输入用来控制定旋转电机的旋转角度参数；
步骤三：利用双速旋转变压器及其角位变送器来采集定旋转电机的旋转角度数据，将传感器采集的旋转角度数据通过运动控制卡系统进行数据转换，并实时读取定旋转电机旋转角度数据；
步骤四：根据读取的定旋转电机旋转角度数据判断定旋转电机的转子是否按照运动控制卡系统输入的旋转角度参数来运动，如果是，则结束程序；如若不是，则进行定旋转电机运动轨迹规划；
步骤五：依据定旋转电机运动轨迹规划，并利用输入运动控制卡系统内的数学模型来对所述动旋转电机的位置进行解算，其中为动旋转电机解算的位置，为定旋转电机当前的角度；
步骤六：利用解算后的动旋转电机的旋转角度数据对动旋转电机进行运动轨迹的实时规划；
步骤七：依据运动轨迹的实时规划结果对动旋转电机与定旋转电机进行驱动输出控制，并依次重复步骤三~步骤六，直到动旋转电机与定旋转电机按照给定的旋转角度参数运动到规定位置。
2.根据权利要求1所述一种双旋转电机系统的主从控制方法，其特征是：步骤六中，所述动旋转电机旋转角度运动轨迹为以定旋转电机定子为圆心，以旋转电机连接杆为半径，做圆周运动。
3.根据权利要求2所述一种双旋转电机系统的主从控制方法，其特征是：当动旋转电机相对于初始位置的旋转角度为90°时，动旋转电机的定子一外侧面和与该外侧面相邻的台体一侧面对齐。
4.根据权利要求1所述一种双旋转电机系统的主从控制方法，其特征是：步骤四中，所述定旋转电机运动轨迹规划具体公式为：，其中为当前控制周期规划的动旋转电机运动角度，为当前控制周期定旋转电机的运动角度。
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