CN206378704U - 双侧驱动电机的同步控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种双侧驱动电机的同步控制装置，涉及双侧驱动电机控制技术领域，主要目的在于提高双侧驱动电机对被控对象的同步控制精度。装置包括：被控对象；第一电机，通过第一传动机构驱动所述被控对象的第一端；第二电机，通过第二传动机构驱动所述被控对象的第二端；虚拟主轴规划单元，用于规划自变量为虚拟主轴位置，因变量为被控对象位置的位置给定曲线，根据所述位置给定曲线计算前馈曲线；反馈参数采集单元，用于分别获取双侧驱动电机的反馈参数；驱动单元，用于根据所述位置给定曲线、所述前馈曲线与所述反馈参数计算生成控制第一电机和第二电机运转的控制信号。相对于现有技术，可提高双侧驱动电机对被控对象的同步控制精度。

Description

双侧驱动电机的同步控制装置

技术领域

本实用新型涉及双侧驱动电机控制技术领域，特别是涉及一种双侧驱动准刚性连接位置同步控制技术。

背景技术

对于一些机械设备上，需要配置双侧驱动电机通过准刚性(即，挠性连接，如链条加万向联轴器)的连接传动机构对同一被控对象进行驱动，其中，主电机通过主驱动侧的传动机构驱动被控对象，从电机侧通过从驱动侧的传动机构驱动被控对象。

如图1所示，在主电机侧，主电机侧多采用光电开关定位或位置半闭环控制实现定位，主电机实时地将位置信息、速度信息、电流信息反馈给主控制器z1，主控制器z1根据位置信息、速度信息、电流信息对主电机进行校正调控，实现主电机侧的精准控制；

从电机侧采用转矩控制跟随模式，为了使主电机侧和从电机侧同步控制，将主电机实时地电流信息还反馈给从控制器c1，从控制器c1根据主电机实时反馈的电流信息作为从电机转矩给定进行同步控制。

在实现本实用新型过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：

主电机侧的现有的速度控制加光电开关定位控制方法中，接收到光电开关的光电信号后，经速度控制(降低速度后)停机，停机的位置受到速度控制的过程精度影响较大，停机精度低；从电机侧单独根据主机实施地电流信息实现同步，当主电机侧的负载与从电机侧负载不同时，会导致被控对象的主电机侧和从电机侧同步精度低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种双侧驱动电机的同步控制装置，主要目的在于提高双侧驱动电机对被控对象的同步控制精度。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型的实施例提供一种双侧驱动电机的同步控制方法，包括：

至少根据运行段中被控对象起始位置、终点位置的运行条件，规划自变量为虚拟主轴位置，因变量为被控对象位置的位置给定曲线，根据所述位置给定曲线计算前馈曲线，所述前馈曲线包括：与所述位置给定曲线对应的速度前馈曲线、与所述位置给定曲线对应的转矩前馈曲线；

分别获取双侧驱动电机的反馈参数，其中，第一电机侧的第一反馈参数包括：第一电流反馈参数、第一速度反馈参数、第一位置反馈参数，第二电机侧的第二反馈参数包括：第二电流反馈参数、第二速度反馈参数、第二位置反馈参数；

根据所述位置给定曲线、所述前馈曲线与所述反馈参数计算生成控制第一电机和第二电机运转的控制信号。本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的双侧驱动电机的同步控制方法，所述运行条件包括起始位置运行条件、终点位置运行条件以及在起始位置和终点位置之间的至少一个中间位置运行条件，分别规划每两个相邻位置之间的虚拟主轴位置曲线。

可选的，前述的双侧驱动电机的同步控制方法，所述运行条件包括被控对象的每个规划位置的位置数值、速度数值、加速度数值以及加加速度数值。

可选的，前述的双侧驱动电机的同步控制方法，规划自变量为虚拟主轴位置，因变量为被控对象位置的位置给定曲线的方法为：

设定相邻两个位置之间的位置给定曲线

s＝c₀+c₁x+c₂x²+c₃x³+c₄x⁴+c₅x⁵+c₆x⁶+c₇x⁷；

根据所述被控对象位置给定曲线计算前馈曲线：

速度前馈曲线v＝c₁+2c₂x¹+3c₃x²+4c₄x³+5c₅x⁴+6c₆x⁵+7c₇x⁶；

转矩前馈曲线T_ref＝K_pJa，

加速度前馈曲线a＝2c₂+6c₃x¹+12c₄x²+20c₅x³+30c₆x⁴+42c₇x⁵；

x为虚拟主轴位置给定参数、s为被控对象位置前馈、v为速度前馈、a为加速度前馈、K_p为转矩前馈比例系数、J为系统转动惯量，c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆、c₇均为根据被控对象设定相邻两个位置的位置、速度、加速度以及加加速度而定的常数。

可选的，前述的双侧驱动电机的同步控制方法，s₀＝0；v₀＝0；α₀＝0；j₀＝0；s₀为起始位置、v₀为起始速度、a₀为起始加速度、j₀为起始加加速度；

s₁＝h；v₁＝0；a₁＝0；j₁＝0；s₁为终点位置、v₁为终点速度、a₁为终点加速度、j₁为终点加加速度；则，

位置给定曲线s＝h(35x⁴-84x⁵+70x⁶-20x⁷)

速度前馈曲线v＝h(140x³-420x⁴+420x⁵-140x⁶)

转矩前馈曲线T_ref＝K_pJa，a＝h(420x²-1680x³+2100x⁴-840x⁵)。

可选的，前述的双侧驱动电机的同步控制方法，所述根据所述位置给定曲线、所述前馈曲线与所述反馈参数计算生成控制第一电机和第二电机运转的控制信号，具体包括：

计算第一位置反馈参数与第二位置反馈参数之间的位置差值，以获得第一电机侧和第二电机侧之间的位置误差，将所述第一电机侧和第二电机侧之间的位置误差作为调控第一电机侧的第一位置环控制器的位置补偿量和/或第二电机侧的第二位置环输出的位置补偿量调控参数。

可选的，前述的双侧驱动电机的同步控制方法，第一电机的位置给定与第一位置反馈之间的误差为s_m＝s+θ_merr-θ_mf，θ_merr＝K_mp(θ_mf-θ_sf)，其中θ_merr为第一电机侧位置同步控制器调节输出的位置补偿量、θ_mf为第一电机侧实时反馈的第一位置反馈参数，θ_sf为第二电机侧实时反馈的第二位置反馈参数，K_mp为大于0小于等于1的第一电机侧同步位置控制器比列系数；

第二电机的位置给定与第二位置反馈之间的误差为s_s＝s+θ_serr-θ_sf，θ_serr＝K_sp(θ_sf-θ_mf)，其中θ_serr为第二电机侧位置同步控制器调节输出的位置补偿量、K_sp为大于0小于等于1的第二电机侧同步位置控制器比列系数。

可选的，前述的双侧驱动电机的同步控制方法，所述根据所述位置给定曲线、所述前馈曲线与所述反馈参数计算生成控制第一电机和第二电机运转的控制信号，具体还包括：

将所述第一电机侧的第一位置环控制器输出与所述速度前馈曲线中对应的速度前馈之和作为第一电机侧第一速度环的速度给定，将所述第一电机侧的速度给定与所述第一速度反馈参数的差值经所述第一电机侧的第一速度环输出，并作为第一电机侧的第一电流环给定，将所述第一电流环给定与所述转矩前馈曲线中对应的转矩前馈之和作为第一电机侧的第一电流环给定，将所述第一电流环给定与所述第一电流反馈参数的差值，通过第一电流环输出控制第一电机输出，

将所述第二电机侧的第二位置环控制器输出与所述速度前馈曲线中对应的速度前馈之和作为第二电机侧第二速度环的速度给定，将所述第二电机侧的速度给定与所述第二速度反馈参数的差值经所述第二电机侧的第二速度环输出，并作为第二电机侧的第二电流环给定，将所述第二电流环给定与所述转矩前馈曲线中对应的转矩前馈之和作为第二电机侧的第二电流环给定，将所述第二电流环给定与所述第二电流反馈参数的差值，通过第二电流环输出控制第二电机输出，

使被控对象按照位置曲线、速度曲线、加速度曲线运行。

可选的，前述的双侧驱动电机的同步控制方法，所述第一位置反馈参数、所述第二位置反馈参数为被控对象的反馈参数。

另一方面，本实用新型的实施例提供一种双侧驱动电机的同步控制装置，包括：

被控对象；

第一电机，通过第一传动机构驱动所述被控对象的第一端；

第二电机，通过第二传动机构驱动所述被控对象的第二端；

所述第一传动机构、所述第二传动机构包括刚性连接机构或挠性连接机构；

虚拟主轴规划单元，用于至少根据运行段中被控对象起始位置、终点位置的运行条件，规划自变量为虚拟主轴位置，因变量为被控对象位置的位置给定曲线，根据所述位置给定曲线计算前馈曲线，所述前馈曲线包括：与所述位置给定曲线对应的速度前馈曲线、与所述位置给定曲线对应的转矩前馈曲线；

反馈参数采集单元，用于分别获取双侧驱动电机的反馈参数，其中，第一电机侧的第一反馈参数包括：第一电流反馈参数、第一速度反馈参数、第一位置反馈参数，第二电机侧的第二反馈参数包括：第二电流反馈参数、第二速度反馈参数、第二位置反馈参数；

驱动单元，其信号采集端分别连接所述虚拟主轴规划单元和所述反馈参数采集单元，其信号输出端与所述第一电机和第二电机连接，用于根据所述位置给定曲线、所述前馈曲线与所述反馈参数计算生成控制第一电机和第二电机运转的控制信号。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的双侧驱动电机的同步控制装置，其中所述驱动单元包括驱动第一电机的第一驱动单元和驱动第二电机的第二驱动单元；

所述第一驱动单元包括第一位置环控制器、第一速度环控制器、第一电流环控制器；

所述第二驱动单元包括第二位置环控制器、第二速度环控制器、第二电流环控制器；

所述反馈参数采集单元包括检测被控对象第一电机侧的第一位置检测装置、检测被控对象第二电机侧的第二位置检测装置。

可选的，前述的双侧驱动电机的同步控制装置，其中所述第一驱动单元还包括第一位置同步控制器，其信号接入端与所述反馈参数采集单元连接，用于获取第一位置反馈参数、第二位置反馈参数，其信号输出端与所述第一位置环控制器连接；

所述第二驱动单元还包括第二位置同步控制器，其信号接入端与所述反馈参数采集单元连接，用于获取第一位置反馈参数、第二位置反馈参数，其信号输出端与所述第二位置环控制器连接。

借由上述技术方案，本实用新型技术方案提供的双侧驱动电机的同步控制装置至少具有下列优点：

本实用新型实施例提供的技术方案中，可至少根据运行段中被控对象起始位置、终点位置的运行条件，规划自变量为虚拟主轴位置，因变量为被控对象位置的位置给定曲线，根据所述位置给定曲线计算前馈曲线，同时，获取双侧驱动电机的反馈参数，根据规划的位置给定曲线、所述前馈曲线与所述反馈参数计算生成控制第一电机和第二电机运转的控制信号，即实时的根据实际中的反馈参数对规划的位置给定曲线、前馈曲线进行综合计算，将计算后的控制信号对第一电机和第二电机进行控制，相对于现有技术，控制精度高，可提高双侧驱动电机对被控对象的同步控制精度。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是现有技术中双侧驱动电机的同步控制装置的控制结构连接示意图；

图2本实用新型的实施例提供的一种双侧驱动电机的同步控制方法的流程示意图；

图3本实用新型的实施例提供的一种双侧驱动电机的同步控制装置的电连接结构示意图；

图4本实用新型的实施例提供的一种具体的双侧驱动电机的同步控制装置的电连接结构示意图；

图5本实用新型的实施例提供的一种具体的双侧驱动电机的同步控制装置的部分结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的双侧驱动电机的同步控制装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例一

如图2所示，本实用新型的一个实施例提出的一种双侧驱动电机的同步控制方法，可应用于双侧驱动电机的同步控制装置上，尤其是准刚性的同步控制装置上(即，准刚性的同步控制装置是指连接双侧电机与被控对象的传动机构为挠性传动机构)；双侧驱动电机的同步控制装置中的双侧驱动电机对同一被控对象进行驱动，在被控对象被驱动的过程中，被控对象的位置由起始位置移动至终点位置；

所述双侧驱动电机的同步控制方法，包括如下步骤：

步骤s1、至少根据运行段中被控对象起始位置、终点位置的运行条件，规划自变量为虚拟主轴位置，因变量为被控对象位置的位置给定曲线，根据所述位置给定曲线计算前馈曲线，所述前馈曲线包括：与所述位置给定曲线对应的速度前馈曲线、与所述位置给定曲线对应的转矩前馈曲线；

其中，所述运行条件包括被控对象的每个规划位置的位置数值、速度数值、加速度数值以及加加速度数值，每个位置的位置数值、速度数值、加速度数值以及加加速度数值是根据每个生产工序中的需要而定的设定数值。

双侧驱动电机的同步控制装置，如烟草机械中的烟包切片机，切刀(被控对象)的两侧分别通过准刚性连接机构万向轴连接第一电机和第二电机，在对烟包切片过程中，由起始位置按照设计的速度移动至终点位置，完成对工件的切削，移动中，可能是一次性的规划直接从起始位置移动至终点位置，也可能是分多次的，即由起始位置规划移动至第一中间位置，由第一中间位置规划移动至第二中间位置……，至最后规划移动至终点位置。

当采用分次规划时，所述运行条件包括起始位置运行条件、终点位置运行条件以及在起始位置和终点位置之间的至少一个中间位置运行条件，分别规划每两个相邻位置之间的位置给定曲线。可通过每两个相邻位置之间的位置给定曲线来控制被控对象在对应的两个位置之间的移动。

其中，位置给定曲线即为虚拟主轴位置给定参数与被控对象的位置给定参数对应的函数关系曲线，对相邻的两个位置之间的位置给定曲线规划的过程可为：

由两个相邻的两个位置的位置数值、速度数值、加速度数值、加加速度数值，8个设定的运行条件数值，设定相邻两个位置之间的虚拟主轴位置数值曲线，

设定相邻两个位置(规划位置)之间的位置给定曲线

s＝c₀+c₁x+c₂x²+c₃x³+c₄x⁴+c₅x⁵+c₆x⁶+c₇x⁷；

由位置给定曲线函数求导得速度前馈曲线函数

v＝c₁+2c₂x¹+3c₃x²+4c₄x³+5c₅x⁴+6c₆x⁵+7c₇c⁶；

由速度前馈曲线函数求导得加速度前馈曲线函数

a+2c₂+6c₃x¹+12c₄x²+20c₅x³+30c₆x⁴+42c₇x⁵；

转矩前馈曲线T_ref＝K_pJa；

由加速度前馈曲线函数求导得加加速度前馈曲线函数j＝6c₃+24₄x¹+60c₅x²+120c₆x³+210c₇x⁴；

x为虚拟主轴位置给定参数、s为被控对象位置前馈、v为速度前馈、a为加速度前馈、K_p为转矩前馈比例系数、J为系统转动惯量，c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆、c₇均为根据被控对象设定相邻两个位置的位置、速度、加速度以及加加速度而定的常数。

将8个设定的运行条件数值(两个位置的位置数值s、速度数值v、加速度数值a、加加速度数值j)分别带入位置给定曲线函数、速度前馈曲线函数、加速度前馈曲线函数、加加速度前馈曲线函数，求解，可获得c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆、c₇求解数值，根据求解后的c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆、c₇数值，可规划出：

被控对象位置给定参数

s＝c₀+c₁x+c₂x²+c₃x³+c₄x⁴+c₅x⁵+c₆x⁶+c₇x⁷；

速度前馈曲线

v＝c₁+2c₂x¹+3c₃x²+4c₄x³+5c₅x⁴+6c₆x⁵+7c₇x⁶；

转矩前馈曲线

T_ref＝K_pJa，a＝2c₂+6c₃x¹+12c₄x²+20c₅x³+30c₆x⁴+42c₇x⁵；

K_p为转矩前馈比例系数可根据使用环境设定如，取值0.5，0.6,0.7,0.8,0.9或1；J为系统转动惯量，具体数值根据所使用的双侧驱动电机的同步控制装置的系统转动惯量参数而定。

以一次规划完成从起始位置至终点位置的运行为例，要控制被控对象的起始位置，终点位置都处于静止：

s₀＝0；v₀＝0；a₀＝0；j₀＝0；s₀为起始位置、v₀为起始速度、a₀为起始加速度、j₀为起始加加速度；

s₁＝h；v₁＝0；a₁＝0；j₁＝0；s₁为终点位置、v₁为终点速度、a₁为终点加速度、j₁为终点加加速度，h为起始位置与终点位置之间的距离值，如4cm，10cm或50cm；则，

c₀＝c₁＝c₂＝c₃＝0

c₄＝35h

c₅＝-84h

c₆＝70h

c₇＝-20h

位置给定曲线s＝h(35x⁴-84x⁵+70x⁶-20x⁷)

速度前馈曲线v＝h(140x³-420x⁴+420x⁵-140x⁶)

转矩前馈曲线T_ref＝K_pJa，a＝h(420x²-1680x³+2100x⁴-840x⁵)。

步骤s2、分别获取双侧驱动电机的反馈参数，其中，第一电机侧的第一反馈参数包括：第一电流反馈参数、第一速度反馈参数、第一位置反馈参数，第二电机侧的第二反馈参数包括：第二电流反馈参数、第二速度反馈参数、第二位置反馈参数；

其中第一电流反馈参数、第一速度反馈参数直接取自第一电机，第一位置反馈参数可读取第一电机尾端编码器的脉冲数来当实际位置脉冲，可构成半闭环。现有技术中，位置半闭环控制方式只能实现驱动电机的精确位置控制，而实际中由传动机构及负载带来的影响，停机位置误差是不可控的，停机精度低；为了获得更高的控制精度，所述第一位置反馈参数为被控对象的反馈参数，第一位置反馈参数可取自读取被控对象的实际距离参数，如读取丝杆光栅尺实际位置脉冲来获取被控对象的实际距离参数。

其中第二电流反馈参数、第二速度反馈参数直接取自第二电机，第二位置反馈参数可读取第二电机尾端编码器的脉冲数来当实际位置脉冲，可构成半闭环。为了获得更高的控制精度，所述第二位置反馈参数为被控对象的反馈参数，第二位置反馈参数可取自读取被控对象的实际距离参数，如读取丝杆光栅尺实际位置脉冲来获取被控对象的实际距离参数。

步骤s3、根据所述位置给定曲线、所述前馈曲线与所述反馈参数计算生成控制第一电机和第二电机运转的控制信号。如，根据所述位置给定曲线、前馈曲线与所述反馈参数经位置环控制器、速度环控制器、电流环控制器及同步位置控制器计算生成控制第一电机和第二电机运转的控制信号，具体计算参数可包括：分别与虚拟主轴位置对应的位置给定、速度前馈、转矩前馈、第一电流反馈参数、第一速度反馈参数、第一位置反馈参数、第二电流反馈参数、第二速度反馈参数、第二位置反馈参数。

现有技术中，从电机侧单独根据主机实施地电流信息实现同步，当主电机侧的负载与从电机侧负载不同时，会导致被控对象的主电机侧和从电机侧同步精度低，为了适应双侧负载的不同，提高双侧的同步精度，可计算第一位置反馈参数与第二位置反馈参数之间的位置差值，以获得第一电机侧和第二电机侧之间的位置误差，将所述第一电机侧和第二电机侧之间的位置误差作为调控第一电机侧的第一位置环控制器的位置补偿量和/或第二电机侧的第二位置环的位置补偿量的调控参数。通过将第一电机侧和第二电机侧之间的位置误差纳入控制第一电机、第二电机的调控参数，可降低被控对象第一电机侧和第二电机侧的距离差值，使距离差值受控在可控范围之内。

在同时调控第一电机侧的第一位置环控制器输出和第二电机侧的第二位置环输出的调控参数时：

计算第一电机的位置给定与第一位置反馈之间的误差为s_m＝s+θ_merr-θ_mf，θ_merr＝K_mp(θ_mf-θ_sf)，其中θ_merr为第一电机侧位置同步控制器调节输出的位置补偿量、θ_mf为第一电机侧实时反馈的第一位置反馈参数，θ_sf为第二电机侧实时反馈的第二位置反馈参数，K_mp为大于0小于等于1的第一电机侧同步位置控制器比列系数；K_mp是根据第一位置反馈参数和第二位置反馈参数位置偏差大小人为进行设定的，如设定为0.6,0.7,0.8,0.9或1；

计算第二电机的位置给定与第二位置反馈之间的误差为s_s＝s+θ_serr-θ_sf，θ_serr＝K_sp(θ_sf-θ_mf)，其中θ_serr为第二电机侧位置同步控制器调节输出的位置补偿量、K_sp为大于0小于等于1的第二电机侧同步位置控制器比列系数。K_sp是根据第一位置反馈参数和第二位置反馈参数位置偏差大小人为进行设定的，如设定为0.6,0.7,0.8,0.9或1；即K_mp、K_sp的数值可根据被控对象所需要受控的同步偏差值而定。通过上述位置给值方式，可在双侧负载不同时，可将被控对象的第一电机侧和第二电机侧的位置偏差控制在可控范围内，进一步提高对被控对象双侧驱动的同步精度。

将所述第一位置环控制器输出与速度前馈之和作为第一电机的速度给定值，第一电机的速度给定值与第一速度反馈的差值经速度环控制器输出作为第一电机转矩给定，第一电机转矩给定与所述转矩前馈之和作为第一电机电流给定，第一电机电流给定与所述第一电流反馈参数的差值经第一电机电流控制器控制电机按规划完成的位置曲线、速度曲线、加速度曲线及加加速度曲线运行；

将所述第二位置环控制器输出与速度前馈之和作为第二电机的速度给定值，第二电机的速度给定值与第二速度反馈的差值经速度环控制器输出作为第二电机转矩给定，第二电机转矩给定与所述转矩前馈之和作为第二电机电流给定，第二电机电流给定与所述第二电流反馈参数的差值经第二电机电流控制器控制电机按规划完成的位置曲线、速度曲线、加速度曲线及加加速度曲线运行；

使被控对象按照位置曲线、速度曲线、加速度曲线运行。

本实用新型提供的实施例中，可将规划的位置给定曲线、速度前馈曲线、转矩前馈曲线与第一电机侧的第一反馈参数综合计算后作为第一电机的控制参数，将规划的位置给定曲线、速度前馈曲线、转矩前馈曲线与第二电机侧的第二反馈参数综合计算后作为第二电机的控制参数，相对于现有技术，从而保证第一电机侧和第二电机侧各自具有优秀的动态响应和稳态精度。

同时，对于通过挠性连接结构驱动被控对象的双侧驱动电机的同步控制装置中，现有技术中，由于挠性连接机构自身在传动过程中，会有一定的相对位移，会导致被控对象相对滞后，使得主从电机侧受到负载不同的情况下，会发生较大的位置偏差，而本实用新型可将双侧电机侧的偏差控制在一定范围内，提高同步性。

实施例二

如图3、图4和图5所示，本实用新型的一个实施例提出的一种双侧驱动电机的同步控制装置，可通过上述实施例一中所述的双侧驱动电机的同步控制方法进行控制，本实施例二中所述的双侧驱动电机的同步控制方法可直接采用上述实施例一提供的所述双侧驱动电机的同步控制方法，具体的实现方法可参见上述实施例一中描述的相关内容，此处不再赘述。

双侧驱动电机的同步控制装置包括：

被控对象10；

第一电机20，通过第一传动机构21驱动所述被控对象10的第一端；

第二电机30，通过第二传动机构31驱动所述被控对象10的第二端；

所述第一传动机构21、所述第二传动机构31包括刚性连接机构或挠性连接机构；挠性连接机构中，相对的连接件既有约束或传递动力的关系，又可以有一定程度的相对位移。如常见的挠性联轴器、链条齿轮连接。挠性联轴器中，在挠性联轴器的两部分之间，使用滑块、弹性柱销、木销或万向节等，即传递了动力，也满足了设备的使用要求。属于刚性联轴器的有套筒联轴器、夹壳联轴器和凸缘联轴器等。

虚拟主轴规划单元40，用于至少根据运行段中被控对象起始位置、终点位置的运行条件，规划自变量为虚拟主轴位置，因变量为被控对象位置的位置给定曲线，根据所述被控对象位置给定曲线计算前馈曲线，所述前馈曲线包括：与所述位置给定曲线对应的速度前馈曲线、与所述位置给定曲线对应的转矩前馈曲线；

反馈参数采集单元50，用于分别获取双侧驱动电机的反馈参数，其中，第一电机20侧的第一反馈参数包括：第一电流反馈参数、第一速度反馈参数、第一位置反馈参数，第二电机侧的第二反馈参数包括：第二电流反馈参数、第二速度反馈参数、第二位置反馈参数；

驱动单元60，其信号采集端分别连接所述虚拟主轴规划单元40和所述反馈参数采集单元50，其信号输出端与所述第一电机20和第二电机30连接，用于根据所述位置给定曲线、前馈曲线与所述反馈参数计算生成控制第一电机20和第二电机30运转的控制信号。

被控对象10的第一端、第二端，代表被控对象10上任意的两个外力受控端，可位于被控对象本体的两个不同任意位置上。

本实用新型实施例提供的技术方案中，可至少根据被控对象起始位置、终点位置两个位置的运行条件，规划出每个两相邻位置之间的自变量为虚拟主轴位置，因变量为被控对象位置的位置给定曲线，根据每两个相邻位置间规划的位置给定曲线计算前馈曲线，同时，获取双侧驱动电机的反馈参数，根据规划的前馈曲线以及反馈参数，对第一电机和第二电机控制，可实时的根据实际中的反馈参数对规划的位置给定曲线、前馈曲线进行综合计算，将计算后的控制信号对第一电机和第二电机进行控制，相对于现有技术，控制精度高，可提高双驱动电机对被控对象的同步控制精度。

其中，第一传动机构、第二传动机构可分别包括链条；在第一电机的输出轴和第二电机的输出轴之间还可连接有挠性联轴器。

在具体的实施当中，上述的双侧驱动电机的同步控制装置，所述驱动单元包括驱动第一电机20的第一驱动单元和驱动第二电机30的第二驱动单元；所述第一驱动单元包括第一位置环控制器611、第一速度环控制器612、第一电流环控制器613；第一位置环控制器611、第一速度环控制器612、第一电流环控制器613依次电连接，所述第二驱动单元包括第二位置环控制器621、第二速度环控制器622、第二电流环控制器623；第二位置环控制器621、第二速度环控制器622、第二电流环控制器623依次电连接，所述反馈参数采集单元包括检测被控对象第一电机侧的第一位置检测装置、检测被控对象第而电机侧的第二位置检测装置。第一位置检测装置、第二位置检测装置可为光栅尺等。

在具体的实施当中，上述的双侧驱动电机的同步控制装置，所述第一驱动单元还包括第一位置同步控制器，其信号接入端与所述反馈参数采集单元连接，用于获取第一位置反馈参数、第二位置反馈参数，其信号输出端与所述第一位置环控制器连接；所述第二驱动单元还包括第二位置同步控制器，其信号接入端与所述反馈参数采集单元连接，用于获取第一位置反馈参数、第二位置反馈参数，其信号输出端与所述第二位置环控制器连接。

第一电机的位置给定与位置反馈之间的误差为s_m＝s+θ_merr-θ_mf，θ_merr＝K_mp(θ_mf-θ_sf)，其中θ_merr为第一电机侧位置同步控制器调节输出的位置补偿量、θ_mf为第一电机侧实时反馈的第一位置反馈参数，θ_sf为第二电机侧实时反馈的第二位置反馈参数，K_mp为大于0小于等于1的第一电机侧同步位置控制器比列系数；

第二电机的位置给定与位置反馈之间的误差为s_s＝s+θ_serr-θ_sf，θ_serr＝K_sp(θ_sf-θ_mf)，其中θ_serr为第二电机侧位置同步控制器调节输出的位置补偿量、K_sp为大于0小于等于1的第二电机侧同步位置控制器比列系数。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件，以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本实用新型的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本实用新型可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中，这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种双侧驱动电机的同步控制装置，其特征在于，包括：

被控对象；

第一电机，通过第一传动机构驱动所述被控对象的第一端；

第二电机，通过第二传动机构驱动所述被控对象的第二端；

所述第一传动机构、所述第二传动机构包括刚性连接机构或挠性连接机构；

虚拟主轴规划单元，用于规划自变量为虚拟主轴位置，因变量为被控对象位置的位置给定曲线，根据所述位置给定曲线计算前馈曲线，所述前馈曲线包括：与所述位置给定曲线对应的速度前馈曲线、与所述位置给定曲线对应的转矩前馈曲线；

反馈参数采集单元，用于分别获取双侧驱动电机的反馈参数，其中，第一电机侧的第一反馈参数包括：第一电流反馈参数、第一速度反馈参数、第一位置反馈参数，第二电机侧的第二反馈参数包括：第二电流反馈参数、第二速度反馈参数、第二位置反馈参数；

驱动单元，其信号采集端分别连接所述虚拟主轴规划单元和所述反馈参数采集单元，其信号输出端与所述第一电机和第二电机连接。

2.根据权利要求1所述的双侧驱动电机的同步控制装置，其特征在于，所述驱动单元包括驱动第一电机的第一驱动单元和驱动第二电机的第二驱动单元；

所述第一驱动单元包括第一位置环控制器、第一速度环控制器、第一电流环控制器；

所述第二驱动单元包括第二位置环控制器、第二速度环控制器、第二电流环控制器；

所述反馈参数采集单元包括检测被控对象第一电机侧的第一位置检测装置、检测被控对象第二电机侧的第二位置检测装置。

3.根据权利要求2所述的双侧驱动电机的同步控制装置，其特征在于，所述第一驱动单元还包括第一位置同步控制器，其信号接入端与所述反馈参数采集单元连接，用于获取第一位置反馈参数、第二位置反馈参数，其信号输出端与所述第一位置环控制器连接；

所述第二驱动单元还包括第二位置同步控制器，其信号接入端与所述反馈参数采集单元连接，用于获取第一位置反馈参数、第二位置反馈参数，其信号输出端与所述第二位置环控制器连接。

4.根据权利要求1所述的双侧驱动电机的同步控制装置，其特征在于，

在第一电机的输出轴和第二电机的输出轴之间连接有挠性联轴器。