CN112448622B - 一种基于反射内存网的多电机同步控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于反射内存网的多电机同步控制系统及方法，属于电力电子及多电机传动技术领域。包括：四套结构一致的同步控制器，每一套同步控制器都是由基于VME总线的CPU板、反射内存板和DSP板构成；每套同步控制器分别控制一台同步电机，每台同步电机分别连接各自的变频器和信号采集板。方法为：首先，各同步控制器的信号采集板采集各信息存储在CPU板中；然后，主同步控制器的CPU板计算转矩电流主给定值istgd1并实现主电机旋转；CPU把转矩电流主给定值istgd1通过反射内存网传输到其他三个从控，通过从控的DSP板分别带动各自的电机实现同步旋转。本发明具有高性能、高可靠性、灵活性强的特点。

Description

一种基于反射内存网的多电机同步控制系统及方法

技术领域

本发明属于电力电子及多电机传动技术领域，具体是一种基于反射内存网的多电机同步控制系统及方法。

背景技术

目前，单电机驱动往往不能满足传动系统的要求，因此，多电机驱动越来越广泛应用于矿井和冶金等工业领域。

多电机同步运转，要求多台同步运转的电机的转速偏差控制在极小范围内，这就需要每台电机之间的数据传输快速无延迟且稳定可靠，还要实现同步精准控制，以防多台电机由于不同步造成连接轴或皮带扭断等事故发生，还有可能造成电机电流极大、损坏电机与变流器等更大事故的发生。

因此，多电机同步的关键就是有一套高性能、高可靠且实时性强的同步控制系统及方法。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种基于反射内存网的多电机同步控制系统及方法，采用反射内存网通信，可实现数据无差错、可靠和远距离传输且实时性强；采用基于转矩电流补偿的多电机同步矢量控制方法，实现了高性能、精准的多电机同步控制，并已成功应用于矿用四驱皮带机上。

所述的多电机同步控制系统，包括四套结构一致的同步控制器，分别为第一同步控制器，第二同步控制器，第三同步控制器和第四同步控制器；每一套同步控制器都是由基于VME总线的CPU板、反射内存板和DSP板构成；

每套同步控制器分别各控制一台同步电机，四台同步电机近似刚性连接，且间隔较远距离，距离不固定，每台同步电机分别连接各自的变频器和信号采集板。

四套同步控制器中的反射内存板相互使用光纤串联在一起，每块反射内存板上都有发送端T和接收端R两个端口，通过两根光纤引出，实现与其余同步控制器之间的双向数据交互。

具体连接为：第一同步控制器反射内存板上的发送端T1通过光纤连接到第二同步控制器的接收端R2；第二同步控制器的发送端T2通过光纤连接到第三同步控制器的接收端R3；第三同步控制器的发送端T3通过光纤连到第四同步控制器的接收端R4；最后，第四同步控制器的发送端T4通过光纤与第一同步控制器的接收端R1相连。至此，四根光纤将四套同步控制器串联起来形成了反射内存网通信。

任意一套同步控制器都可以作为主控，另外三套同步控制器则是从控；

每套同步控制器中的DSP板集成了AD转换接口，各个信号采集板采集各自变频器的输出电流、励磁电流等模拟量信号后，通过AD转换接口转换成数字量再传送给CPU；同时DSP板集成了电机码盘接口，将与电机同轴安装的码盘的电机速度和转子位置采集后传送给CPU；CPU进行矢量控制计算后，将电压矢量的模和角度值返回给DSP板，生成PWM脉冲并通过光纤接口输出触发变频器，拖动同步电机旋转。

作为主控的同步控制器中的CPU板利用提前设定的转子角频率给定值结合自身电机的转子角频率，得到转矩电流主给定值，通过反射内存网传送给其它三套从控，结合各从控同步电机的转矩电流补偿值，进一步得到各从控的电压矢量的模和角度值，通过各CPU传输给DSP，进而生成脉冲，驱动变频器实现四台电机同步运转。

所述的多电机同步控制方法，具体步骤如下：

步骤一、各同步控制器的信号采集板采集各自变频器的输出电流，电机速度和转子位置的模拟量，经过AD转换接口转换成数字量后，通过VME总线传送给各自的CPU板进行存储；

步骤二、选择主同步控制器，提前设定转子角频率给定值ωrgd，并将该给定值ωrgd和主同步电机的转子角频率ωr1输入到CPU板的比例积分调节器中，输出转矩电流主给定值istgd1；

所述的比例积分调节器位于转矩电流同步补偿矢量控制模块中，还包括：转矩电流补偿模块、加法器、电流电压转换器、模角计算模块和脉冲生成器。

步骤三、主同步控制器的CPU板利用转矩电流主给定值istgd1计算电压矢量的模和角度值，生成脉冲光纤信号驱动主变频器，拖动主同步电机旋转；

具体为：将转矩电流主给定值istgd1输入到电流电压转换器中，得到两个电压分量，分别为转矩轴分量Ust1和磁链轴分量Usm1；

然后，将两个电压分量输入到模角计算模块中，得出电压矢量的模值Umod1和角度值Utheta1，并通过VME总线传给主同步控制器的DSP板；DSP板将其输入到脉冲生成器中，输出12路PWM脉冲光纤信号，驱动主变频器，拖动主同步电机旋转。

步骤四、主同步控制器的CPU板将转矩电流主给定值istgd1，通过反射内存网同时传输给三个从同步控制器的DSP板；

步骤五、各DSP板分别产生PWM脉冲输出，驱动各自的变频器拖动同步电机进行同步运转；

具体步骤如下：

首先、将设定的转子角频率给定值ωrgd和每个从同步电机各自的转子角频率，分别输入到各从同步控制器CPU的转矩电流补偿模块中，得到各自的转矩电流补偿值；

然后，将转矩电流主给定值istgd1与各自的转矩电流补偿值分别输入到各CPU的加法器中，输出各从同步电机所需的转矩电流给定值；并将各自的转矩电流给定值分别输入到各自的电流电压转换器中，得到各自对应的两个电压分量：转矩轴分量和磁链轴分量；

最后，将各自的两个电压分量输入到各自的模角计算模块中，得出各自对应的电压矢量的模值和角度值，经VME总线传送给各同步控制器中的DSP板，DSP板将各自的电压矢量模值和角度值输入到脉冲生成器中，输出12路PWM脉冲光纤信号，驱动各自的变频器，拖动各从同步电机实现同步旋转。

本发明相比于现有技术，其优点在于:

1、本发明一种基于反射内存网的多电机同步控制系统，采用四套结构一致的同步控制器通过反射内存组网而成，其中，每一套同步控制器都是由基于VME总线的CPU板、反射内存板和DSP板构成，板卡的数量和硬件配置相同，可随意互换，系统通用性好。

2、本发明一种基于反射内存网的多电机同步控制方法，通过快速、实时性很好的反射内存网通信，实现了多台同步电机刚性连接在一起的高性能的同步控制；反射内存网的传输介质为光纤，还可实现抗干扰性强的、远距离、无差错的数据传输；在反射内存网上进行数据通信的任意一台同步控制器都可以作为主同步控制器，其他同步控制器为从同步控制器。本发明具有高性能、高可靠性、灵活性强的特点。

3、本发明一种基于反射内存网的多电机同步控制方法，基于转矩电流补偿的多电机同步矢量控制算法来实现多台电机的同步控制，主要由任意作为主控的同步控制器实现，从同步控制器通过反射内存网传送给主同步控制器矢量控制模块所需的电流、转速信号，并接收主同步控制器发出的转矩电流值、电压矢量的模值和角度值。本方法具有响应速度快，控制精确、清晰易懂的特点，运行效果好。

4、本发明一种基于反射内存网的多电机同步控制系统及方法，已经成功应用于矿用四驱皮带机，并具有很好的推广性，可以推广到多台大功率同步电机、多台永磁同步电机的同步控制的工程现场中去。

附图说明

图1为本发明一种基于反射内存网的多电机同步控制系统示意图；

图2为本发明一种基于反射内存网的多电机同步控制方法原理图；

图3为本发明一种基于反射内存网的多电机同步控制方法流程图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图对本发明作进一步的详细和深入描述。

本发明一种基于反射内存网的多电机同步控制系统及方法，采用反射内存网通信，可使数据传输无差错、可靠、距离远且实时性强，基于转矩电流补偿的多电机同步矢量控制方法，实现了高性能、精准的多电机同步控制。

所述的多电机同步控制系统，可推广到多台永磁同步电机、多台大功率同步电机等其他多电机同步控制的场合。如图1所示，包括四套结构一致的同步控制器通过反射内存组网而成，分别为第一同步控制器，第二同步控制器，第三同步控制器和第四同步控制器；每一套同步控制器都是由基于VME总线的CPU板、反射内存板和DSP板构成，并采用基于转矩电流补偿的多电机同步矢量控制算法来实现多电机同步控制；

每套同步控制器分别各控制一台同步电机，四台同步电机近似刚性连接，且间隔较远距离，距离不固定，每台同步电机分别连接各自的变频器和信号采集板。

四套同步控制器中的反射内存板可实现纳秒级数据传输的快速实时通信板，无传输延迟；相互使用光纤串联在一起，可靠性高。每块反射内存板上都有发送端T和接收端R两个端口，通过两根光纤引出，实现与其余同步控制器之间的双向数据交互，数据传输的实时性好、无传输延迟且可靠性高，可以满足多台电机同步高性能控制的要求。

具体连接为：第一同步控制器反射内存板上的发送端T1通过光纤连接到第二同步控制器反射内存板的接收端R2；第二同步控制器的发送端T2通过光纤连接到第三同步控制器的接收端R3；第三同步控制器的发送端T3通过光纤连到第四同步控制器的接收端R4；最后，第四同步控制器的发送端T4通过光纤与第一同步控制器的接收端R1相连。至此，四根光纤将四套同步控制器串联起来形成了反射内存网通信，最多支持256个节点互连。

反射内存网上的任意一台同步控制器都可以作为主控，另外三台同步控制器则是从控；任意同步控制器的硬件都可随意互换，具有通用性好、灵活性强的特点。

每台同步控制器中的DSP板为自制板，核心芯片为TI公司的28335。DSP板集成了丰富的接口，包括码盘信号采集、模数(AD)转换、PWM光纤输出的接口，集成的AD转换接口，各个信号采集板采集各自变频器的输出电流、励磁电流等模拟量信号后，通过AD转换接口转换成数字量再传送给CPU，用于矢量控制计算。同时DSP板集成了电机码盘接口，将与电机同轴安装的码盘的电机速度和转子位置采集后传送给CPU进行矢量控制计算后，DSP板从CPU板得到电压矢量的模和角度值，来生成PWM脉冲并通过光纤接口输出，来触发变频器，最后，拖动电机旋转。

作为主控的同步控制器中的CPU板是实现多电机同步控制的核心，通过反射内存网获取其它三套同步控制器中的电机电流、转速、转子位置等数值，并通过转矩电流补偿的同步矢量控制算法计算得到转矩电流补偿值、电压矢量的模值和电压矢量的角度值，通过反射内存网传送给其余三套同步控制器。CPU板通过反射内存访问其中一个节点的数据时，该数据在其它节点上会有相应的映射。

本实施例中CPU板的主频为2.4G，内存为128M，处理器是Pentium M,Flash存储大小为2G，用于存放应用程序。可视化编程软件IoWorks来编写、调试、下载应用程序到CPU板中。CPU板的程序周期最快可达0.1ms。

进一步，转矩电流补偿值通过转矩电流补偿的多电机同步矢量控制算法计算实现，该算法主要在主同步控制器中实现，计算得出的电压矢量的模和角度通过反射内存网传送到其他从同步控制器中，最后达到控制多台同步电机同步运转的目的。

所述的多电机同步控制方法，如图3所示，具体步骤如下：

步骤一、各同步控制器的信号采集板采集各自变频器的输出电流，电机速度和转子位置的模拟量，经过AD转换接口转换成数字量后，通过VME总线传送给各自的CPU板进行存储；

步骤二、选择主同步控制器，提前设定转子角频率给定值ωrgd，并将该给定值ωrgd和主同步电机的转子角频率ωr1输入到CPU板的比例积分调节器中，输出转矩电流主给定值istgd1；

所述的比例积分调节器位于转矩电流同步补偿矢量控制模块中，还包括：转矩电流补偿模块、加法器、电流电压转换器、模角计算模块和脉冲生成器。

步骤三、主同步控制器的CPU板利用转矩电流主给定值istgd1计算电压矢量的模和角度值，生成脉冲光纤信号驱动主变频器，拖动主同步电机旋转；

具体为：将转矩电流主给定值istgd1输入到电流电压转换器中，得到两个电压分量，分别为转矩轴分量Ust1和磁链轴分量Usm1；

然后，将两个电压分量输入到模角计算模块中，得出电压矢量的模值Umod1和角度值Utheta1，并通过VME总线传给主同步控制器的DSP板；DSP板将其输入到脉冲生成器中，输出12路PWM脉冲光纤信号，驱动主变频器，拖动主同步电机旋转。

步骤四、主同步控制器的CPU板将转矩电流主给定值istgd1，通过反射内存网同时传输给三个从同步控制器的DSP板；

步骤五、各DSP板分别产生PWM脉冲输出，驱动各自的变频器拖动同步电机进行同步运转；

具体步骤如下：

首先、将设定的转子角频率给定值ωrgd和每个从同步电机各自的转子角频率，分别输入到各从同步控制器CPU的转矩电流补偿模块中，得到各自的转矩电流补偿值；

然后，将转矩电流主给定值istgd1与各自的转矩电流补偿值分别输入到各CPU的加法器中，输出各从同步电机所需的转矩电流给定值；并将各自的转矩电流给定值分别输入到各自的电流电压转换器中，得到各自对应的两个电压分量：转矩轴分量和磁链轴分量；

最后，将各自的两个电压分量输入到各自的模角计算模块中，得出各自对应的电压矢量的模值和角度值，经VME总线传送给各同步控制器中的DSP板，DSP板将各自的电压矢量模值和角度值输入到脉冲生成器中，输出12路PWM脉冲光纤信号，驱动各自的变频器，拖动各从同步电机实现同步旋转。

如图2所示，本实施例以同步控制器1为主控为例，则同步控制器2、同步控制器3和同步控制器4作为从控。同步控制器1内包含CPU1板、反射内存1(RF1)板和DSP1板。同步控制器2内包含CPU2板、反射内存2(RF2)板和DSP2板。同步控制器3内包含CPU3板、反射内存3(RF3)板和DSP3板。同步控制器4内包含CPU4板、反射内存4(RF4)板和DSP4板。

对于反射内存网络通信，在软件上，CPU板访问反射内存板采用比较简单的读写方式，对于CPU来说相当于读写标准的RAM，无须考虑网络通信协议。反射内存板为32位的地址模式。因此，为了编程方便，主同步控制器1访问其他三套从同步控制器要分别设置相互独立的读存储区和写存储区。

对于反射内存网络通信，先设置主控分别读取从控数据的地址范围。

设置地址范围0x8d100000-0x8d1000ff是同步控制器1内的CPU1板通过反射内存网读取同步控制器2内CPU2板的数据的存储区。首先，同步控制器2内的DSP2板通过信号采集板2将同步电机2的电流、转速等模拟量数据采集进来，通过DSP2板自带的AD模块转换成数字量后，通过VME总线传送给CPU2板，CPU2板将这些数据存储在0x8d100000-0x8d1000ff的地址区域内，最后由CPU2板通过反射内存网上传给CPU1板，上传给CPU1板的数据主要有同步电机2的三相输出电流值ia2、ib2、ic2、角频率值ω2、位置角度λ2和励磁电流实际值if2；

设置地址范围0x8d100100-0x8d1001ff是同步控制器1内的CPU1板通过反射内存网读取同步控制器3内CPU3板的数据的存储区。首先，同步控制器3内的DSP3板通过信号采集板3将同步电机3的电流、转速等模拟量数据采集进来，通过DSP3板自带的AD模块转换成数字量后，通过VME总线传送给CPU3板，CPU3板将这些数据存储在0x8d100100-0x8d1001ff的地址区域内，最后由CPU3板通过反射内存网上传给CPU1板，上传给CPU1板的数据主要有同步电机3的三相输出电流值ia3、ib3、ic3、角频率值ω3、位置角度λ3和励磁电流实际值if3；

设置地址范围0x8d100200-0x8d1002ff是同步控制器1内的CPU1板通过反射内存网读取同步控制器4内CPU4板的数据的存储区。首先，同步控制器4内的DSP4板通过信号采集板4将同步电机4的电流、转速等模拟量数据采集进来，通过DSP4板自带的AD模块转换成数字量后，通过VME总线传送给CPU4板，CPU4板将这些数据存储在0x8d100200-0x8d1002ff的地址区域内，最后由CPU4板通过反射内存网上传给CPU1板，上传给CPU1板的数据主要有同步电机4的三相输出电流值ia4、ib4、ic4、角频率值ω4、位置角度λ4和励磁电流实际值if4。

接下来，设置主控分别向其他三套从控写入数据的地址范围。

地址范围0x8d100300-0x8d10034f是同步控制器1内的CPU1板通过反射内存网向同步控制器2内CPU2板写入数据的存储区，过程是：首先，CPU1板根据同步电机1的电流、转速值和读取到的同步电机2的电流与转速值，输入到转矩电流同步补偿矢量控制模块计算之后，得到两个实时性要求极高且不断变化更新的电压矢量的模和角度值，CPU1板将其通过反射内存网写入CPU2板，CPU2板接收到之后，通过VME总线传给DSP2板，由DSP2板产生PWM脉冲输出，驱动变频器2并拖动同步电机2同步运转；

地址范围0x8d100350-0x8d10039f是同步控制器1内的CPU1板通过反射内存网向同步控制器3内CPU3板写入数据的存储区，过程是：首先，CPU1板根据同步电机1的电流、转速值和读取到的同步电机3的电流与转速值，输入到转矩电流同步补偿矢量控制模块计算之后，得到电压矢量的模和角度值，CPU1板将计算得到的电压矢量的模和角度值，通过反射内存网写入CPU3板，CPU3板接收到之后，通过VME总线传给DSP3板，由DSP3板产生PWM脉冲输出，驱动变频器3并拖动同步电机3同步运转；

地址范围0x8d1003a0-0x8d1003ff是同步控制器1内的CPU1板通过反射内存网向同步控制器4内CPU4板写入数据的存储区，过程是：首先，CPU1板根据同步电机1的电流、转速值和读取到的同步电机4的电流与转速值，输入到转矩电流同步补偿矢量控制模块计算之后，得到的电压矢量的模和角度值，CPU1板将计算得到的电压矢量的模和角度值，通过反射内存网写入CPU4板，CPU4板接收到之后，通过VME总线传给DSP4板，由DSP4板产生PWM脉冲输出，驱动变频器4并拖动同步电机4同步运转。

本发明同步控制器1作为主控因此，附图2中虚线框内的基于转矩电流补偿的多电机同步矢量控制算法在同步控制器1中的CPU板1中编程实现，产生模和角度值通过反射内存网分别传送到各个从同步控制器中，由各个从同步控制器中的DSP板根据模和角度值，由脉冲生成环节(SVPWM)计算生成PWM脉冲，驱动变频器，拖动同步电机同步转动。

具体实现过程如下：首先，转子角频率给定值(ωrgd)和同步电机1的转子角频率(ωr1)输入到比例积分调节器环节(PI)，输出转矩电流主给定值(istgd1)，转矩电流主给定值(istgd1)输入到电流电压转换环节(IU1)进行计算，得到两个电压分量，分别为转矩轴分量(Ust1)和磁链轴分量(Usm1)，将两个电压分量输入到模角计算环节(VA1)，计算得出电压矢量的模值(Umod1)和角度值(Utheta1)，并通过VME背板总线传给DSP1，输入到脉冲生成环节(SVPWM1)中，输出12路PWM脉冲光纤信号，驱动变频器1，拖动同步电机1旋转。

接下来，从同步控制器需要根据主同步控制器的主转矩电流给定值和转矩电流补偿环节计算出的补偿值来实时校正电压矢量的模和角度，以此来实现精准、高性能的多电机同步控制。

具体为：将同一个转子角频率给定值(ωrgd)和同步电机2的转子角频率(ωr2)输入到转矩电流补偿环节1中，进行计算后得到转矩电流补偿值(istbc1)，再用转矩电流主给定值(istgd1)与转矩电流补偿值(istbc1)输入到加法器环节(ADD1)中，输出得到同步电机2所需的转矩电流给定值(istgd2)，转矩电流给定值(istgd2)输入到电流电压转换环节(IU2)进行计算，得到两个电压分量，分别为转矩轴分量(Ust2)和磁链轴分量(Usm2)，将两个电压分量输入到模和角计算环节(VA2)，计算得出电压矢量的模值(Umod2)和角度值(Utheta2)，经反射内存网传给从同步控制器2中的CPU2板，再由CPU2板经VME背板总线传送给DSP2，由DSP2进行脉冲生成环节(SVPWM2)计算，输出12路PWM脉冲光纤信号，驱动变频器2，拖动同步电机2同步旋转。

同理，将同一个转子角频率给定值(ωrgd)和同步电机3的转子角频率(ωr3)输入到转矩电流补偿环节2中，进行计算后得到转矩电流补偿值(istbc2)，再用转矩电流主给定值(istgd1)与转矩电流补偿值(istbc2)输入到加法器环节(ADD2)中，输出得到同步电机2所需的转矩电流给定值(istgd3)，转矩电流给定值(istgd3)输入到电流电压转换环节(IU3)进行计算，得到两个电压分量，分别为转矩轴分量(Ust3)和磁链轴分量(Usm3)，将两个电压分量输入到模和角计算环节(VA3)，计算得出电压矢量的模值(Umod3)和角度值(Utheta3)，经反射内存网传给从同步控制器3中的CPU3板，再由CPU3板经VME背板总线传送给DSP3，由DSP3进行脉冲生成环节(SVPWM3)计算，输出12路PWM脉冲光纤信号，驱动变频器3，拖动同步电机3同步旋转。

依此类推，同步电机4的同步控制方法为：将同一个转子角频率给定值(ωrgd)和同步电机4的转子角频率(ωr4)输入到转矩电流补偿环节3中，进行计算后得到转矩电流补偿值(istbc3)，再用转矩电流主给定值(istgd1)与转矩电流补偿值(istbc3)输入到加法器环节(ADD3)中，输出得到同步电机4所需的转矩电流给定值(istgd4)，转矩电流给定值(istgd4)输入到电流电压转换环节(IU4)进行计算，得到两个电压分量，分别为转矩轴分量(Ust4)和磁链轴分量(Usm4)，将两个电压分量输入到模和角计算环节(VA4)，计算得出电压矢量的模值(Umod4)和角度值(Utheta4)，经反射内存网传给从同步控制器4中的CPU4板，再由CPU4板经VME背板总线传送给DSP4，由DSP4进行脉冲生成环节(SVPWM4)计算，输出12路PWM脉冲光纤信号，驱动变频器4，拖动同步电机4同步旋转。

综上所述，实现了基于转矩电流补偿的多电机矢量控制算法，该算法使多电机同步运转时，控制精确、实时性高，效果好。

Claims (4)

1.一种基于反射内存网的多电机同步控制系统，其特征在于，包括：四套结构一致的同步控制器，分别为第一同步控制器，第二同步控制器，第三同步控制器和第四同步控制器；

每一套同步控制器都是由基于VME总线的CPU板、反射内存板和DSP板构成；每套同步控制器分别各控制一台同步电机，每台同步电机分别连接各自的变频器和信号采集板；

四套同步控制器中的反射内存板相互使用光纤串联在一起，每块反射内存板上都有发送端T和接收端R两个端口，通过两根光纤引出，实现与其余同步控制器之间的双向数据交互；

任意一套同步控制器都可以作为主控，另外三套同步控制器则是从控；

每套同步控制器中的DSP板集成了AD转换接口，各个信号采集板采集各自变频器的输出电流和励磁电流的模拟量信号后，通过AD转换接口转换成数字量再传送给CPU；同时DSP板集成了电机码盘接口，将与电机同轴安装的码盘的电机速度和转子位置的信息采集后传送给CPU；CPU进行矢量控制计算后，得到电压矢量的模和角度值返回给DSP板，生成PWM脉冲并通过光纤接口输出触发变频器，拖动同步电机旋转；

作为主控的同步控制器中的CPU板利用提前设定的转子角频率给定值结合自身电机的转子角频率，得到转矩电流主给定值，通过反射内存网传送给其它三套从控，结合各从控同步电机的转矩电流补偿值，进一步得到各从控的电压矢量的模和角度值，通过各CPU传输给DSP，进而生成脉冲，驱动变频器实现四台电机同步运转；

四台电机同步运转的实现过程如下：

首先、将设定的转子角频率给定值ωrgd和每个从同步电机各自的转子角频率，分别输入到各从同步控制器CPU的转矩电流补偿模块中，得到各自的转矩电流补偿值；

然后，将转矩电流主给定值istgd1与各自的转矩电流补偿值分别输入到各CPU的加法器中，输出各从同步电机所需的转矩电流给定值；并将各自的转矩电流给定值分别输入到各自的电流电压转换器中，得到各自对应的两个电压分量：转矩轴分量和磁链轴分量；

最后，将各自的两个电压分量输入到各自的模角计算模块中，得出各自对应的电压矢量的模值和角度值，经VME总线传送给各同步控制器中的DSP板，DSP板将各自的电压矢量模值和角度值输入到脉冲生成器中，输出12路PWM脉冲光纤信号，驱动各自的变频器，拖动各从同步电机实现同步旋转。

2.根据权利要求1所述的一种基于反射内存网的多电机同步控制系统，其特征在于，所述的四台同步电机为刚性连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于反射内存网的多电机同步控制系统，其特征在于，所述的四套同步控制器具体连接为：第一同步控制器反射内存板上的发送端T1通过光纤连接到第二同步控制器的接收端R2；第二同步控制器的发送端T2通过光纤连接到第三同步控制器的接收端R3；第三同步控制器的发送端T3通过光纤连到第四同步控制器的接收端R4；最后，第四同步控制器的发送端T4通过光纤与第一同步控制器的接收端R1相连；至此，四根光纤将四套同步控制器串联起来形成了反射内存网通信。

4.基于权利要求1至3任一项所述的一种基于反射内存网的多电机同步控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、各同步控制器的信号采集板采集各自变频器的输出电流，电机速度和转子位置的模拟量，经过AD转换接口转换成数字量后，通过VME总线传送给各自的CPU板进行存储；

步骤二、选择主同步控制器，提前设定转子角频率给定值ωrgd，并将该给定值ωrgd和主同步电机的转子角频率ωr1输入到CPU板的比例积分调节器中，输出转矩电流主给定值istgd1；

所述的比例积分调节器位于转矩电流同步补偿矢量控制模块中，还包括：转矩电流补偿模块、加法器、电流电压转换器、模角计算模块和脉冲生成器；

步骤三、主同步控制器的CPU板利用转矩电流主给定值istgd1计算电压矢量的模和角度值，生成脉冲光纤信号驱动主变频器，拖动主同步电机旋转；

具体为：将转矩电流主给定值istgd1输入到电流电压转换器中，得到两个电压分量，分别为转矩轴分量Ust1和磁链轴分量Usm1；

然后，将两个电压分量输入到模角计算模块中，得出电压矢量的模值Umod1和角度值Utheta1，并通过VME总线传给主同步控制器的DSP板；DSP板将其输入到脉冲生成器中，输出12路PWM脉冲光纤信号，驱动主变频器，拖动主同步电机旋转；

步骤四、主同步控制器的CPU板将转矩电流主给定值istgd1，通过反射内存网同时传输给三个从同步控制器的DSP板；

步骤五、各DSP板分别产生PWM脉冲输出，驱动各自的变频器拖动同步电机进行同步运转。

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