CN108683384A - 多起重变频器同步控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多起重变频器同步控制方法和系统，在从起重变频器停机状态下，检测所有从起重变频器的端子或功能码；根据单子或功能码选择从起重变频器的工作模式；若为单机模式，则从起重变频器单独控制，频率给定以及控制方式跟主起重变频器相同；若为相对同步模式，则控制从起重变频器以进入同步模式时主起重变频器吊钩的位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重变频器吊钩相对初始位置不变，从起重变频器利用脉冲跟随功能实现同步运行；若为绝对同步模式，则控制从起重变频器以主、从起重变频器吊钩的基准位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重吊钩的绝对位置不变。因此，能够在不同工作模式，以最快的方式控制所有从起重变频器。

Description

多起重变频器同步控制方法和系统

技术领域

本发明涉及起重变频器控制，特别是涉及一种控制精度高、响应快的多起重变频器同步控制方法和系统。

背景技术

在起重行业，由于起重物体重量或体积过大，需要多台起重设备联动提升移动物体，在多起重变频器同步联动过程中要求各起重变频器构之间速度同步，控制精准，相互协调，目前多起重变频器同步控制主要有以下方案：

方案一：多拉绳机械传动连接方式，在同一驱动机构上通过机械绕线方式实现多拉绳从而控制多吊钩同步起升。

方案二：同步卡或PLC+变频器方式，同步卡或PLC通过采集各起重牵引电机编码器信号，以主起重驱动电机速度为目标，内部进行复杂误差计算得到各从起重变频器同步频率，再通过通讯或模拟量方式输出到各从起重变频器作为频率给定，实现各起重牵引电机同步控制。

上面的方案一中要求起重牵引输出功率大，各起重吊钩之间容易受距离限制，同时各起重吊钩单独、联动控制切换繁琐，同步控制操作复杂且控制精度得不到保证。

上面的方案二中一方面需要额外增加同步卡或PLC，设备成本高昂，另外同步卡或PLC高速脉冲输入资源有限，起重变频器数量受限制(一般为双起重变频器同步)，此外脉冲误差计算编码复杂，计算结果还需通过通讯或模拟量方式输出到从起重变频器，从起重变频器再响应该输入同步频率，其过程存在一定响应延时时间，对主、从起重变频器同步控制精度有较大影响。

发明内容

基于此，有必要提供一种控制精度高、响应快的多起重变频器同步控制方法和系统。

一种多起重变频器同步控制方法，包括以下步骤：

在从起重变频器停机状态下，检测所有从起重变频器的端子或功能码；

根据所述单子或功能码选择从起重变频器的工作模式；

若所有从起重变频器的工作模式为单机模式，则所有从起重变频器单独控制，频率给定以及控制方式跟主起重变频器相同；

若所有从起重变频器的工作模式为相对同步模式，则控制所有从起重变频器以进入同步模式时主起重变频器吊钩的位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重变频器吊钩相对初始位置不变，从起重变频器利用脉冲跟随功能实现同步运行；

若所有从起重变频器的工作模式为绝对同步模式，则控制所有从起重变频器以主、从起重变频器吊钩的基准位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重吊钩的绝对位置不变。

在其中一个实施例中，还包括：

在高速定时中断中，通过内部主起重变频器脉冲Q或外部输入主起重变频器脉冲计算本次运行主起重变频器累计脉冲数C；

根据主、从起重变频器齿轮比，将主起重电机的累计脉冲数C折算到从起重变频器的旋转脉冲数S；

将折算后的从起重变频器的旋转脉冲数S经过低通惯性滤波以及滑动滤波处理后，得到从起重变频器设定脉冲数T；

计算从起重变频器脉冲频率I；

根据从起重变频器脉冲频率I、从起重电机极对数以及编码器线数计算给定同步频率F＝I*P/G，其中P为从起重牵引电机极对数，G为从起重电机编码器线数；

在定时中断中，计算从起重变频器旋转脉冲数B；

根据步骤中主起重变频器折算后的从起重旋转机脉冲数S，计算主、从起重变频器之间脉冲误差D，D＝S–B；

将脉冲误差D进行限幅、惯性滤波处理后得到脉冲跟随补偿频率H；

将计算的脉冲给定频率F与脉冲补偿频率H进行求和得到从起重变频器最终给定同步频率WmSet，并将其直接作为闭环矢量控制速度环给定频率控制所有从起重变频器。

在其中一个实施例中，还包括：

将从起重变频器三相输出电流采样值经过CLARKE变换得到两相静止坐标系下电流值；

将两相静止坐标系下电流值经M-T变换得到旋转坐标系下的励磁电流ImFed和转矩电流反馈值ItFed；

获取励磁电流给定值ImRef与励磁电流反馈值ImFed之间的误差，并通过PI调节器得到M轴电压UmOut；

计算给定同步频率WmSet和从起重电机编码器反馈频率WmFed之间的误差ASRErr，并通过PI调节器得到转矩电流给定ItRef；

获取转矩电流给定值ItRef和转矩电流反馈值ItFed之间的误差，并通过PI调节器得到的T轴电压UtOut；

将M轴电压UmOut和T轴电压UtOut经过反PARK变换得到两相静止坐标下电压矢量相角V；

两相静止坐标下电压矢量相角V经过SVPWM空间电压矢量计算出驱动频率，并以该驱动频率驱动从起重变频器的电机同步运行。

在其中一个实施例中，还包括：

读取上次掉电时记录的主起重变频器累积脉冲数N以及从起重变频器累积脉冲M，并在高速定时中断中，根据主起重变频器输入脉冲以及从起重变频器反馈脉冲，通过QEP双向计数模块不断累计刷新计算上述两值；

根据主、从起重变频器齿轮比，将主起重电机累积脉冲数N折算到从起重变频器侧的脉冲数L，计算公式为：L＝C*Rn/Rd，其中Rn为从起重变频器电子齿轮比，Rd为主起重变频器电子齿轮比；

计算主、从起重变频器绝对位置误差E，计算公式为E＝(L–M)/4；

如果绝对位置偏差E大于设定偏差值，则置绝对偏差过大标志，禁止系统运行，如果偏差在设置范围内，则主、从起重变频器开始同步运行。

在其中一个实施例中，还包括：

对绝对位置误差E进行误差补偿计算，得到绝对位置对位设定脉冲数A，计算公式为：A＝E+Uf*G，其中，Uf为从起重变频器上限位补偿系数，G为从起重电机编码器线数；

绝对位置对位操作输入有效时，在定时中断中，根据功能码设定的绝对位置对位脉冲频率，得到在定时时间内主起重变频器构造脉冲变化量Pf，并对该变化量进行累计，得到内部主起重变频器构造累计脉冲值Q＝Pf+Q；

将从起重变频器根据构造的主起重变频器脉冲进行脉冲跟随，当构造的主起重累计脉冲数Q等于绝对位置设定脉冲数A时，绝对位置对位过程结束，此时从起重变频器吊钩相对与主起重变频器吊钩的位置保持在基准位置。

一种多起重变频器同步控制系统，包括检测模块、选择模块及控制模块；

在从起重变频器停机状态下，所述检测模块用于检测所有从起重变频器的端子或功能码；

所述选择模块用于根据所述单子或功能码选择从起重变频器的工作模式；

若所有从起重变频器的工作模式为单机模式，则所述控制模块用于单独控制所有从起重变频器，频率给定以及控制方式跟主起重变频器相同；

若所有从起重变频器的工作模式为相对同步模式，则所述控制模块用于控制所有从起重变频器以进入同步模式时主起重变频器吊钩的位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重变频器吊钩相对初始位置不变，从起重变频器利用脉冲跟随功能实现同步运行；

若所有从起重变频器的工作模式为绝对同步模式，则所述控制模块用于控制所有从起重变频器以主、从起重变频器吊钩的基准位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重吊钩的绝对位置不变。

在其中一个实施例中，还包括计算模块及处理模块；

所述计算模块用于在高速定时中断中，通过内部主起重变频器脉冲Q或外部输入主起重变频器脉冲计算本次运行主起重变频器累计脉冲数C；

所述计算模块用于根据主、从起重变频器齿轮比，将主起重电机的累计脉冲数C折算到从起重变频器的旋转脉冲数S；

所述处理模块用于将折算后的从起重变频器的旋转脉冲数S经过低通惯性滤波以及滑动滤波处理后，得到从起重变频器设定脉冲数T；

所述计算模块用于计算从起重变频器脉冲频率I；

所述计算模块用于根据从起重变频器脉冲频率I、从起重电机极对数以及编码器线数计算给定同步频率F＝I*P/G，其中P为从起重牵引电机极对数，G为从起重电机编码器线数；

所述计算模块用于在定时中断中，计算从起重变频器旋转脉冲数B；

所述计算模块用于根据步骤中主起重变频器折算后的从起重旋转机脉冲数S，计算主、从起重变频器之间脉冲误差D，D＝S–B；

所述处理模块用于将脉冲误差D进行限幅、惯性滤波处理后得到脉冲跟随补偿频率H；

所述控制模块用于将计算的脉冲给定频率F与脉冲补偿频率H进行求和得到从起重变频器最终给定同步频率WmSet，并将其直接作为闭环矢量控制速度环给定频率控制所有从起重变频器。

在其中一个实施例中，还包括变换模块及获取模块；

所述变换模块用于将从起重变频器三相输出电流采样值经过CLARKE变换得到两相静止坐标系下电流值；

所述变换模块用于将两相静止坐标系下电流值经M-T变换得到旋转坐标系下的励磁电流ImFed和转矩电流反馈值ItFed；

所述获取模块用于获取励磁电流给定值ImRef与励磁电流反馈值ImFed之间的误差，并通过PI调节器得到M轴电压UmOut；

所述计算模块用于计算给定同步频率WmSet和从起重电机编码器反馈频率WmFed之间的误差ASRErr，并通过PI调节器得到转矩电流给定ItRef；

所述获取模块用于获取转矩电流给定值ItRef和转矩电流反馈值ItFed之间的误差，并通过PI调节器得到的T轴电压UtOut；

所述变换模块用于将M轴电压UmOut和T轴电压UtOut经过反PARK变换得到两相静止坐标下电压矢量相角V；

所述控制模块用于根据两相静止坐标下电压矢量相角V经过SVPWM空间电压矢量计算出驱动频率，并以该驱动频率驱动从起重变频器的电机同步运行。

在其中一个实施例中，还包括读取模块；

所述读取模块用于读取上次掉电时记录的主起重变频器累积脉冲数N以及从起重变频器累积脉冲M，并在高速定时中断中，所述计算模块用于根据主起重变频器输入脉冲以及从起重变频器反馈脉冲，通过QEP双向计数模块不断累计刷新计算上述两值；

所述计算模块用于根据主、从起重变频器齿轮比，将主起重电机累积脉冲数N折算到从起重变频器侧的脉冲数L，计算公式为：L＝C*Rn/Rd，其中Rn为从起重变频器电子齿轮比，Rd为主起重变频器电子齿轮比；

所述计算模块用于计算主、从起重变频器绝对位置误差E，计算公式为E＝(L–M)/4；

所述控制模块用于如果绝对位置偏差E大于设定偏差值，则置绝对偏差过大标志，禁止系统运行，如果偏差在设置范围内，则主、从起重变频器开始同步运行。

在其中一个实施例中，还包括：

所述计算模块用于对绝对位置误差E进行误差补偿计算，得到绝对位置对位设定脉冲数A，计算公式为：A＝E+Uf*G，其中，Uf为从起重变频器上限位补偿系数，G为从起重电机编码器线数；

绝对位置对位操作输入有效时，在定时中断中，所述计算模块用于根据功能码设定的绝对位置对位脉冲频率，得到在定时时间内主起重变频器构造脉冲变化量Pf，并对该变化量进行累计，得到内部主起重变频器构造累计脉冲值Q＝Pf+Q；

所述控制模块用于将从起重变频器根据构造的主起重变频器脉冲进行脉冲跟随，当构造的主起重累计脉冲数Q等于绝对位置设定脉冲数A时，绝对位置对位过程结束，此时从起重变频器吊钩相对与主起重变频器吊钩的位置保持在基准位置。

上述多起重变频器同步控制方法和系统在从起重变频器停机状态下，检测所有从起重变频器的端子或功能码；根据所述单子或功能码选择从起重变频器的工作模式；若所有从起重变频器的工作模式为单机模式，则所有从起重变频器单独控制，频率给定以及控制方式跟主起重变频器相同；若所有从起重变频器的工作模式为相对同步模式，则控制所有从起重变频器以进入同步模式时主起重变频器吊钩的位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重变频器吊钩相对初始位置不变，从起重变频器利用脉冲跟随功能实现同步运行；若所有从起重变频器的工作模式为绝对同步模式，则控制所有从起重变频器以主、从起重变频器吊钩的基准位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重吊钩的绝对位置不变。因此，能够在不同工作模式，以最快的方式控制所有从起重变频器。

附图说明

图1为多起重变频器的系统框图；

图2为多起重变频器同步控制方法的流程图；

图3为相对同步模式控制误差调节的流程图；

图4为相对同步模式的控制流程图；

图5为绝对同步模式的控制流程图；

图6为绝对同步模式控制误差调节的流程图；

图7为多起重变频器同步控制系统的模块图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图2所示，为多起重变频器同步控制方法的流程图。

一种多起重变频器同步控制方法，包括以下步骤：

步骤S110，在从起重变频器停机状态下，检测所有从起重变频器的端子或功能码。

具体的，在实施例中，需要控制的包括一台主起重变频器，多台从起重变频器，分别单独控制各自起重牵引电机，系统控制框图如图1所示(以四台起重变频器为例)。每台起重牵引电机轴都加装有增量式旋转编码器，编码器采集的速度脉冲信号送至各牵引变频器进行高精度闭环矢量控制，同时将主起重编码器速度脉冲信号分频输出送至各从起重变频器高速脉冲输入端子，经内部PI调节直接控制从起重变频器给定频率，从而实现主、从起重变频器同步控制。

主起重变频器采用端子多段速调速，根据频率、输出电流以及输出转矩等条件进行抱闸逻辑控制，而从起重变频器根据模式不同，可进行单独控制或跟随主机同步控制。

步骤S112，根据所述单子或功能码选择从起重变频器的工作模式。

即需要对从起重变频器的工作模式进行选择，从起重变频器停机状态下，可以通过端子或功能码进行工作模式选择，其中工作模式包括：单机模式、相对同步模式以及绝对同步模式。

步骤S114，若所有从起重变频器的工作模式为单机模式，则所有从起重变频器单独控制，频率给定以及控制方式跟主起重变频器相同。

在本实施例中，单机模式即每个起重变频器都是各自单独控制，但频率给定以及控制方式跟主起重变频器相同。

步骤S116，若所有从起重变频器的工作模式为相对同步模式，则控制所有从起重变频器以进入同步模式时主起重变频器吊钩的位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重变频器吊钩相对初始位置不变，从起重变频器利用脉冲跟随功能实现同步运行。

具体的，从起重变频器脉冲跟随同步频率计算，从起重变频器根据不同主起重变频器脉冲输入源，测量本次运行主起重变频器脉冲数，经齿轮比计算，得到主起重变频器相对于从起重变频器侧脉冲数，进而推算出从起重变频器同步脉冲主给定频率。同时为了更精准控制从起重电机同步速度，通过测量相同单位时间内从起重电机反馈旋转脉冲数，对主、从起重变频器之间脉冲误差进行PI调节，最终得到从起重变频器同步频率。

如图3所示，具体步骤包括：

步骤S210，在高速定时中断中，通过内部主起重变频器脉冲Q或外部输入主起重变频器脉冲计算本次运行主起重变频器累计脉冲数C；

步骤S211，根据主、从起重变频器齿轮比，将主起重电机的累计脉冲数C折算到从起重变频器的旋转脉冲数S；

步骤S212，将折算后的从起重变频器的旋转脉冲数S经过低通惯性滤波以及滑动滤波处理后，得到从起重变频器设定脉冲数T；

步骤S213，计算从起重变频器脉冲频率I；

步骤S214，根据从起重变频器脉冲频率I、从起重电机极对数以及编码器线数计算给定同步频率F＝I*P/G，其中P为从起重牵引电机极对数，G为从起重电机编码器线数；

步骤S215，在定时中断中，计算从起重变频器旋转脉冲数B；

步骤S216，根据步骤中主起重变频器折算后的从起重旋转机脉冲数S，计算主、从起重变频器之间脉冲误差D，D＝S–B；

步骤S217，将脉冲误差D进行限幅、惯性滤波处理后得到脉冲跟随补偿频率H；

步骤S218，将计算的脉冲给定频率F与脉冲补偿频率H进行求和得到从起重变频器最终给定同步频率WmSet，并将其直接作为闭环矢量控制速度环给定频率控制所有从起重变频器。

从起重变频器闭环矢量控制算法计算，按上述步骤计算出从起重变频器同步频率后，将此同步频率直接作为变频器内部高精度速度环频率给定，加快从起重变频器同步速度响应过程。经过误差计算以及高精度电流环处理，驱动从起重牵引电机以主起重电机速度为目标，精准同步旋转，如图4所示，具体实现步骤如下：

步骤S310，将从起重变频器三相输出电流采样值经过CLARKE变换得到两相静止坐标系下电流值；

步骤S311，将两相静止坐标系下电流值经M-T变换得到旋转坐标系下的励磁电流ImFed和转矩电流反馈值ItFed；

步骤S312，获取励磁电流给定值ImRef与励磁电流反馈值ImFed之间的误差，并通过PI调节器得到M轴电压UmOut；

步骤S313，计算给定同步频率WmSet和从起重电机编码器反馈频率WmFed之间的误差ASRErr，并通过PI调节器得到转矩电流给定ItRef；

步骤S314，获取转矩电流给定值ItRef和转矩电流反馈值ItFed之间的误差，并通过PI调节器得到的T轴电压UtOut；

步骤S315，将M轴电压UmOut和T轴电压UtOut经过反PARK变换得到两相静止坐标下电压矢量相角V；

步骤S316，两相静止坐标下电压矢量相角V经过SVPWM空间电压矢量计算出驱动频率，并以该驱动频率驱动从起重变频器的电机同步运行。

步骤S118，若所有从起重变频器的工作模式为绝对同步模式，则控制所有从起重变频器以主、从起重变频器吊钩的基准位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重吊钩的绝对位置不变。

具体的，如图5所示，步骤S118包括如下：

步骤S410，读取上次掉电时记录的主起重变频器累积脉冲数N以及从起重变频器累积脉冲M，并在高速定时中断中，根据主起重变频器输入脉冲以及从起重变频器反馈脉冲，通过QEP双向计数模块不断累计刷新计算上述两值；

步骤S411，根据主、从起重变频器齿轮比，将主起重电机累积脉冲数N折算到从起重变频器侧的脉冲数L，计算公式为：L＝C*Rn/Rd，其中Rn为从起重变频器电子齿轮比，Rd为主起重变频器电子齿轮比；

步骤S412，计算主、从起重变频器绝对位置误差E，计算公式为E＝(L–M)/4；

步骤S413，如果绝对位置偏差E大于设定偏差值，则置绝对偏差过大标志，禁止系统运行，如果偏差在设置范围内，则主、从起重变频器开始同步运行。

当从起重变频器检测到主、从起重变频器累积脉冲数误差过大，系统禁止运行时，需要根据绝对位置误差，通过内部构造主起重变频器脉冲进行脉冲跟随方法，对从起重变频器的位置进行调整，确保在主、从起重同步运行前两者基准位置不变，如图6所示，具体步骤如下：

步骤S510，对绝对位置误差E进行误差补偿计算，得到绝对位置对位设定脉冲数A，计算公式为：A＝E+Uf*G，其中，Uf为从起重变频器上限位补偿系数，G为从起重电机编码器线数；

步骤S511，绝对位置对位操作输入有效时，在定时中断中，根据功能码设定的绝对位置对位脉冲频率，得到在定时时间内主起重变频器构造脉冲变化量Pf，并对该变化量进行累计，得到内部主起重变频器构造累计脉冲值Q＝Pf+Q；

步骤S512，将从起重变频器根据构造的主起重变频器脉冲进行脉冲跟随，当构造的主起重累计脉冲数Q等于绝对位置设定脉冲数A时，绝对位置对位过程结束，此时从起重变频器吊钩相对与主起重变频器吊钩的位置保持在基准位置。

为了实现确保绝对位置精确对位，在系统安装时必须先定义一个基准位置，在该位置处主起重变频器吊钩与各从起重吊钩处于同一水平位置，因此在本系统中每个起重变频器上限位处都安装有一个上限位开关，图1中所示，规定在该位置为基准位置，主、从起重变频器到达该位置时，立即停机，同时对步主起重变频器累积脉冲数以及从起重变频器累积脉冲等相关值进行清零处理，重新开始累积计算。

如图3所示，为多起重变频器同步控制系统的模块图。

一种多起重变频器同步控制系统，包括检测模块701、选择模块702及控制模块703；

在从起重变频器停机状态下，所述检测模块701用于检测所有从起重变频器的端子或功能码；

所述选择模块702用于根据所述单子或功能码选择从起重变频器的工作模式；

若所有从起重变频器的工作模式为单机模式，则所述控制模块703用于单独控制所有从起重变频器，频率给定以及控制方式跟主起重变频器相同；

若所有从起重变频器的工作模式为相对同步模式，则所述控制模块703用于控制所有从起重变频器以进入同步模式时主起重变频器吊钩的位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重变频器吊钩相对初始位置不变，从起重变频器利用脉冲跟随功能实现同步运行；

若所有从起重变频器的工作模式为绝对同步模式，则所述控制模块703用于控制所有从起重变频器以主、从起重变频器吊钩的基准位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重吊钩的绝对位置不变。

多起重变频器同步控制系统还包括计算模块及处理模块；

所述计算模块用于在高速定时中断中，通过内部主起重变频器脉冲Q或外部输入主起重变频器脉冲计算本次运行主起重变频器累计脉冲数C；

所述计算模块用于根据主、从起重变频器齿轮比，将主起重电机的累计脉冲数C折算到从起重变频器的旋转脉冲数S；

所述处理模块用于将折算后的从起重变频器的旋转脉冲数S经过低通惯性滤波以及滑动滤波处理后，得到从起重变频器设定脉冲数T；

所述计算模块用于计算从起重变频器脉冲频率I；

所述计算模块用于根据从起重变频器脉冲频率I、从起重电机极对数以及编码器线数计算给定同步频率F＝I*P/G，其中P为从起重牵引电机极对数，G为从起重电机编码器线数；

所述计算模块用于在定时中断中，计算从起重变频器旋转脉冲数B；

所述计算模块用于根据步骤中主起重变频器折算后的从起重旋转机脉冲数S，计算主、从起重变频器之间脉冲误差D，D＝S–B；

所述处理模块用于将脉冲误差D进行限幅、惯性滤波处理后得到脉冲跟随补偿频率H；

所述控制模块703用于将计算的脉冲给定频率F与脉冲补偿频率H进行求和得到从起重变频器最终给定同步频率WmSet，并将其直接作为闭环矢量控制速度环给定频率控制所有从起重变频器。

多起重变频器同步控制系统还包括变换模块及获取模块；

所述变换模块用于将从起重变频器三相输出电流采样值经过CLARKE变换得到两相静止坐标系下电流值；

所述变换模块用于将两相静止坐标系下电流值经M-T变换得到旋转坐标系下的励磁电流ImFed和转矩电流反馈值ItFed；

所述获取模块用于获取励磁电流给定值ImRef与励磁电流反馈值ImFed之间的误差，并通过PI调节器得到M轴电压UmOut；

所述计算模块用于计算给定同步频率WmSet和从起重电机编码器反馈频率WmFed之间的误差ASRErr，并通过PI调节器得到转矩电流给定ItRef；

所述获取模块用于获取转矩电流给定值ItRef和转矩电流反馈值ItFed之间的误差，并通过PI调节器得到的T轴电压UtOut；

所述变换模块用于将M轴电压UmOut和T轴电压UtOut经过反PARK变换得到两相静止坐标下电压矢量相角V；

所述控制模块703用于根据两相静止坐标下电压矢量相角V经过SVPWM空间电压矢量计算出驱动频率，并以该驱动频率驱动从起重变频器的电机同步运行。

多起重变频器同步控制系统还包括读取模块；

所述读取模块用于读取上次掉电时记录的主起重变频器累积脉冲数N以及从起重变频器累积脉冲M，并在高速定时中断中，所述计算模块用于根据主起重变频器输入脉冲以及从起重变频器反馈脉冲，通过QEP双向计数模块不断累计刷新计算上述两值；

所述计算模块用于根据主、从起重变频器齿轮比，将主起重电机累积脉冲数N折算到从起重变频器侧的脉冲数L，计算公式为：L＝C*Rn/Rd，其中Rn为从起重变频器电子齿轮比，Rd为主起重变频器电子齿轮比；

所述计算模块用于计算主、从起重变频器绝对位置误差E，计算公式为E＝(L–M)/4；

所述控制模块703用于如果绝对位置偏差E大于设定偏差值，则置绝对偏差过大标志，禁止系统运行，如果偏差在设置范围内，则主、从起重变频器开始同步运行。

多起重变频器同步控制系统还包括：

所述计算模块用于对绝对位置误差E进行误差补偿计算，得到绝对位置对位设定脉冲数A，计算公式为：A＝E+Uf*G，其中，Uf为从起重变频器上限位补偿系数，G为从起重电机编码器线数；

绝对位置对位操作输入有效时，在定时中断中，所述计算模块用于根据功能码设定的绝对位置对位脉冲频率，得到在定时时间内主起重变频器构造脉冲变化量Pf，并对该变化量进行累计，得到内部主起重变频器构造累计脉冲值Q＝Pf+Q，

所述控制模块703用于将从起重变频器根据构造的主起重变频器脉冲进行脉冲跟随，当构造的主起重累计脉冲数Q等于绝对位置设定脉冲数A时，绝对位置对位过程结束，此时从起重变频器吊钩相对与主起重变频器吊钩的位置保持在基准位置。

上述多起重变频器同步控制方法和系统，在从起重变频器停机状态下，检测所有从起重变频器的端子或功能码；根据所述单子或功能码选择从起重变频器的工作模式；若所有从起重变频器的工作模式为单机模式，则所有从起重变频器单独控制，频率给定以及控制方式跟主起重变频器相同；若所有从起重变频器的工作模式为相对同步模式，则控制所有从起重变频器以进入同步模式时主起重变频器吊钩的位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重变频器吊钩相对初始位置不变，从起重变频器利用脉冲跟随功能实现同步运行；若所有从起重变频器的工作模式为绝对同步模式，则控制所有从起重变频器以主、从起重变频器吊钩的基准位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重吊钩的绝对位置不变。因此，能够在不同工作模式，以最快的方式控制所有从起重变频器。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多起重变频器同步控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在从起重变频器停机状态下，检测所有从起重变频器的端子或功能码；

根据所述单子或功能码选择从起重变频器的工作模式；

若所有从起重变频器的工作模式为单机模式，则所有从起重变频器单独控制，频率给定以及控制方式跟主起重变频器相同；

若所有从起重变频器的工作模式为相对同步模式，则控制所有从起重变频器以进入同步模式时主起重变频器吊钩的位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重变频器吊钩相对初始位置不变，从起重变频器利用脉冲跟随功能实现同步运行；

若所有从起重变频器的工作模式为绝对同步模式，则控制所有从起重变频器以主、从起重变频器吊钩的基准位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重吊钩的绝对位置不变。

2.根据权利要求1所述的多起重变频器同步控制方法，其特征在于，还包括：

在高速定时中断中，通过内部主起重变频器脉冲Q或外部输入主起重变频器脉冲计算本次运行主起重变频器累计脉冲数C；

根据主、从起重变频器齿轮比，将主起重电机的累计脉冲数C折算到从起重变频器的旋转脉冲数S；

将折算后的从起重变频器的旋转脉冲数S经过低通惯性滤波以及滑动滤波处理后，得到从起重变频器设定脉冲数T；

计算从起重变频器脉冲频率I；

根据从起重变频器脉冲频率I、从起重电机极对数以及编码器线数计算给定同步频率F＝I*P/G，其中P为从起重牵引电机极对数，G为从起重电机编码器线数；

在定时中断中，计算从起重变频器旋转脉冲数B；

根据步骤中主起重变频器折算后的从起重旋转机脉冲数S，计算主、从起重变频器之间脉冲误差D，D＝S–B；

将脉冲误差D进行限幅、惯性滤波处理后得到脉冲跟随补偿频率H；

将计算的脉冲给定频率F与脉冲补偿频率H进行求和得到从起重变频器最终给定同步频率WmSet，并将其直接作为闭环矢量控制速度环给定频率控制所有从起重变频器。

3.根据权利要求2所述的多起重变频器同步控制方法，其特征在于，还包括：

将从起重变频器三相输出电流采样值经过CLARKE变换得到两相静止坐标系下电流值；

将两相静止坐标系下电流值经M-T变换得到旋转坐标系下的励磁电流ImFed和转矩电流反馈值ItFed；

获取励磁电流给定值ImRef与励磁电流反馈值ImFed之间的误差，并通过PI调节器得到M轴电压UmOut；

计算给定同步频率WmSet和从起重电机编码器反馈频率WmFed之间的误差ASRErr，并通过PI调节器得到转矩电流给定ItRef；

获取转矩电流给定值ItRef和转矩电流反馈值ItFed之间的误差，并通过PI调节器得到的T轴电压UtOut；

将M轴电压UmOut和T轴电压UtOut经过反PARK变换得到两相静止坐标下电压矢量相角V；

两相静止坐标下电压矢量相角V经过SVPWM空间电压矢量计算出驱动频率，并以该驱动频率驱动从起重变频器的电机同步运行。

4.根据权利要求1所述的多起重变频器同步控制方法，其特征在于，还包括：

读取上次掉电时记录的主起重变频器累积脉冲数N以及从起重变频器累积脉冲M，并在高速定时中断中，根据主起重变频器输入脉冲以及从起重变频器反馈脉冲，通过QEP双向计数模块不断累计刷新计算上述两值；

根据主、从起重变频器齿轮比，将主起重电机累积脉冲数N折算到从起重变频器侧的脉冲数L，计算公式为：L＝C*Rn/Rd，其中Rn为从起重变频器电子齿轮比，Rd为主起重变频器电子齿轮比；

计算主、从起重变频器绝对位置误差E，计算公式为E＝(L–M)/4；

如果绝对位置偏差E大于设定偏差值，则置绝对偏差过大标志，禁止系统运行，如果偏差在设置范围内，则主、从起重变频器开始同步运行。

5.根据权利要求4所述的多起重变频器同步控制方法，其特征在于，还包括：

对绝对位置误差E进行误差补偿计算，得到绝对位置对位设定脉冲数A，计算公式为：A＝E+Uf*G，其中，Uf为从起重变频器上限位补偿系数，G为从起重电机编码器线数；

绝对位置对位操作输入有效时，在定时中断中，根据功能码设定的绝对位置对位脉冲频率，得到在定时时间内主起重变频器构造脉冲变化量Pf，并对该变化量进行累计，得到内部主起重变频器构造累计脉冲值Q＝Pf+Q；

将从起重变频器根据构造的主起重变频器脉冲进行脉冲跟随，当构造的主起重累计脉冲数Q等于绝对位置设定脉冲数A时，绝对位置对位过程结束，此时从起重变频器吊钩相对与主起重变频器吊钩的位置保持在基准位置。

6.一种多起重变频器同步控制系统，其特征在于，包括检测模块、选择模块及控制模块；

在从起重变频器停机状态下，所述检测模块用于检测所有从起重变频器的端子或功能码；

所述选择模块用于根据所述单子或功能码选择从起重变频器的工作模式；

若所有从起重变频器的工作模式为单机模式，则所述控制模块用于单独控制所有从起重变频器，频率给定以及控制方式跟主起重变频器相同；

若所有从起重变频器的工作模式为相对同步模式，则所述控制模块用于控制所有从起重变频器以进入同步模式时主起重变频器吊钩的位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重变频器吊钩相对初始位置不变，从起重变频器利用脉冲跟随功能实现同步运行；

若所有从起重变频器的工作模式为绝对同步模式，则所述控制模块用于控制所有从起重变频器以主、从起重变频器吊钩的基准位置为初始位置，在起升过程中保持主、从起重吊钩的绝对位置不变。

7.根据权利要求6所述的多起重变频器同步控制系统，其特征在于，还包括计算模块及处理模块；

所述计算模块用于在高速定时中断中，通过内部主起重变频器脉冲Q或外部输入主起重变频器脉冲计算本次运行主起重变频器累计脉冲数C；

所述计算模块用于根据主、从起重变频器齿轮比，将主起重电机的累计脉冲数C折算到从起重变频器的旋转脉冲数S；

所述处理模块用于将折算后的从起重变频器的旋转脉冲数S经过低通惯性滤波以及滑动滤波处理后，得到从起重变频器设定脉冲数T；

所述计算模块用于计算从起重变频器脉冲频率I；

所述计算模块用于根据从起重变频器脉冲频率I、从起重电机极对数以及编码器线数计算给定同步频率F＝I*P/G，其中P为从起重牵引电机极对数，G为从起重电机编码器线数；

所述计算模块用于在定时中断中，计算从起重变频器旋转脉冲数B；

所述计算模块用于根据步骤中主起重变频器折算后的从起重旋转机脉冲数S，计算主、从起重变频器之间脉冲误差D，D＝S–B；

所述处理模块用于将脉冲误差D进行限幅、惯性滤波处理后得到脉冲跟随补偿频率H；

所述控制模块用于将计算的脉冲给定频率F与脉冲补偿频率H进行求和得到从起重变频器最终给定同步频率WmSet，并将其直接作为闭环矢量控制速度环给定频率控制所有从起重变频器。

8.根据权利要求7所述的多起重变频器同步控制系统，其特征在于，还包括变换模块及获取模块；

所述变换模块用于将从起重变频器三相输出电流采样值经过CLARKE变换得到两相静止坐标系下电流值；

所述变换模块用于将两相静止坐标系下电流值经M-T变换得到旋转坐标系下的励磁电流ImFed和转矩电流反馈值ItFed；

所述获取模块用于获取励磁电流给定值ImRef与励磁电流反馈值ImFed之间的误差，并通过PI调节器得到M轴电压UmOut；

所述计算模块用于计算给定同步频率WmSet和从起重电机编码器反馈频率WmFed之间的误差ASRErr，并通过PI调节器得到转矩电流给定ItRef；

所述获取模块用于获取转矩电流给定值ItRef和转矩电流反馈值ItFed之间的误差，并通过PI调节器得到的T轴电压UtOut；

所述变换模块用于将M轴电压UmOut和T轴电压UtOut经过反PARK变换得到两相静止坐标下电压矢量相角V；

所述控制模块用于根据两相静止坐标下电压矢量相角V经过SVPWM空间电压矢量计算出驱动频率，并以该驱动频率驱动从起重变频器的电机同步运行。

9.根据权利要求7所述的多起重变频器同步控制系统，其特征在于，还包括读取模块；

所述读取模块用于读取上次掉电时记录的主起重变频器累积脉冲数N以及从起重变频器累积脉冲M，并在高速定时中断中，所述计算模块用于根据主起重变频器输入脉冲以及从起重变频器反馈脉冲，通过QEP双向计数模块不断累计刷新计算上述两值；

所述计算模块用于根据主、从起重变频器齿轮比，将主起重电机累积脉冲数N折算到从起重变频器侧的脉冲数L，计算公式为：L＝C*Rn/Rd，其中Rn为从起重变频器电子齿轮比，Rd为主起重变频器电子齿轮比；

所述计算模块用于计算主、从起重变频器绝对位置误差E，计算公式为E＝(L–M)/4；

所述控制模块用于如果绝对位置偏差E大于设定偏差值，则置绝对偏差过大标志，禁止系统运行，如果偏差在设置范围内，则主、从起重变频器开始同步运行。

10.根据权利要求7所述的多起重变频器同步控制系统，其特征在于，还包括：

所述计算模块用于对绝对位置误差E进行误差补偿计算，得到绝对位置对位设定脉冲数A，计算公式为：A＝E+Uf*G，其中，Uf为从起重变频器上限位补偿系数，G为从起重电机编码器线数；

绝对位置对位操作输入有效时，在定时中断中，所述计算模块用于根据功能码设定的绝对位置对位脉冲频率，得到在定时时间内主起重变频器构造脉冲变化量Pf，并对该变化量进行累计，得到内部主起重变频器构造累计脉冲值Q＝Pf+Q；

所述控制模块用于将从起重变频器根据构造的主起重变频器脉冲进行脉冲跟随，当构造的主起重累计脉冲数Q等于绝对位置设定脉冲数A时，绝对位置对位过程结束，此时从起重变频器吊钩相对与主起重变频器吊钩的位置保持在基准位置。