[实用新型]一种用于研究多电机运动控制的实验系统

说明书

技术领域

本实用新型属于多电机运动控制技术领域，更具体地说，涉及一种用于研究多电机运动控制的实验系统。

背景技术

近年来，随着工业技术水平的不断发展，多电机共同驱动方式在轧钢、纺织、动车牵引等领域得到了广泛的应用。目前，同步控制面临两个关键问题：一是研究多电机的同步控制问题，使得多台电机能够在启动、运行、停止时都能够协调运转，始终保持着合理的比例关系；二是如何实现多电机秒流量相等的微张力控制，使各电机转速之间保持合适的比例关系。多电机同步控制问题在轧钢机、纺织行业、印染机械、造纸机等多变量控制系统中广泛存在，在多变量控制的实践中，有很多场合需要各受控量的控制过程相互配合和“协调”，使各变量之间保持某种协调关系，从而使整个系统处在技术上合理、经济上合算的协调工作状态中。为此，现有技术中需要构造一个与生产现场类似的实验环境，开发与以上研究要求相适应的多电机运动控制系统综合实验平台，该综合实验平台需要能够模拟冶金轧钢、纺织印染、造纸及其他多电机拖动同步控制的生产应用，进行控制策略和控制系统的研究。

现有技术中已有关于多电机运动控制实验平台的技术方案公开，例如中国专利申请号2008201491617，公开日为2009年8月5日，发明创造名称为：一种实验室用小型两辊轧机，该申请案的两辊轧机中齿轮机的下齿轮轴与电磁调速电动机连接并使其另一端通过联轴套与下轧辊连接，齿轮机的上齿轮轴通过万向联轴器与上轧辊连接并使上、下齿轮轴通过一对齿轮副连接，在机架上具有使上轧辊轴承座沿其上下滑动的滑槽，构成上轧辊可上下移动的结构，设置有使上轧辊向下移动的手动压下螺栓，同时在机架盖上具有与螺栓配合的内螺纹，在螺栓上具有对其锁紧的螺母，在上、下轧辊轴承座之间设置有使上轧辊向上复位的弹簧。但是，该申请案的实验室用小型两辊轧机存在着演示效果差的不足，不利于研究多电机的同步控制问题。

又如中国专利申请号00211366X，公开日为2001年1月31日，发明创造名称为：便携式轧机，该便携式轧机由带轴套的轧辊、支承架、滑块、旋转机构、调整机构组成，其中：二轧辊为上下方式安置，安装于一带有安装槽的支承架上，支承架下带底座上有压板，滑块套装在轧辊端部的轴头上；旋转机构位于支承架外侧，与二轧辊相连，调整机构安装在位于上方的轧辊上。但是，该申请案的便携式轧机只是将实际的轧机系统缩小，在实验室研究过程中需要采用真实的型材进行轧制，轧机虽然体积较小，但是用于实验研究仍旧存在一定的危险性，且价格昂贵，演示效果差，不利于进行多电机运动控制等实验研究。

综上所述，如何克服现有技术中用于多电机运动控制的实验平台演示效果差的不足，是现有技术中亟需解决的技术难题。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中用于多电机运动控制的实验平台演示效果差的不足，提供了一种用于研究多电机运动控制的实验系统，本实用新型可以进行多个减速电机运动控制的实验和研究，实验演示效果好，安全性高。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的用于研究多电机运动控制的实验系统，包括上位机、与上位机相连的PLC和至少两套电机运动机构；其中：

一套电机运动机构包括变频器、减速电机、转盘、制动器、制动电源、转速刻度盘和编码器；PLC与变频器相连，变频器与减速电机相连；减速电机的输出轴与转盘刚性连接，转盘位于制动器的两个制动面之间；制动器与制动电源相连，制动电源与PLC相连；

所述编码器设于减速电机的输出轴上，编码器与变频器相连；所述转速刻度盘安装于转盘上，转速刻度盘与编码器相连，转速刻度盘用于将编码器检测的减速电机转速以刻度的形式呈现出来；

所述减速电机为带有减速机的伺服电机。

作为本实用新型更进一步的改进，所述制动器为电磁制动器。

作为本实用新型更进一步的改进，所述电机运动机构有两套。

作为本实用新型更进一步的改进，所述上位机为工业计算机，PLC为西门子CPU314C-2PN/DP中央处理器，变频器为西门子MM440变频器，编码器选用带有矢量闭环反馈控制功能的编码器。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：