[发明专利]一种主从结构的电机同步控制方法

说明书

一种主从结构的电机同步控制方法，选择两台驱动器中的一台作为主机，另一台作为从机，主驱动器接收用户侧发送的控制指令，从驱动器不接收任何用户侧指令；主驱动器内部保留速度调节器、电流调节器并实现差电流调节器，从驱动器内部仅保留电流调节器；主驱动器通过总线端口获取从驱动器的实际输出电流，并实现转矩均分算法，然后向从驱动器发送电流指令。在通用驱动器的基础上，本发明仅需在硬件上增加通信端口，在软件上实现差电流控制器，具有实现简单、开发周期短的特点。

技术领域

本发明属于伺服电机技术领域，涉及伺服系统并联技术，用于双电机同步控制，为一种主从结构的电机同步控制方法。

背景技术

大功率伺服压力机及其他需要双轴联动的场合对两台电机转速、转矩的一致性提出了更高的要求，有效的同步控制方案可提高系统的控制精度和可靠性。

工程上广泛使用的同步控制方案主要为转速同步方案，该方案以两台电机转速的一致性为控制目标，而输出转矩由每台电机的实际负载决定。该同步控制方案的相关文献有：沈阳工业大学的中国实用新型专利《多电机同步控制系统》(CN201854230U)，解决了电机速度同步问题，这类方案只适用于电机柔性连接系统，未涉及电机输出转矩一致性的控制，不适用于刚性连接系统。

对于刚性连接系统，一般是主机采用速度控制，从机采用转矩控制，主机将转矩指令传送给从机，从机将接收到的转矩信息作为自身转矩环的指令，从而控制两台电机的转矩平衡。这种方式主从之间的转矩分配完全依靠主机信号，从机只能被动跟随，从系统层面上看，从机的转矩控制是开环的，因此主从之间的协调性不强。

发明内容

本发明的主要目的在于给出一种基于主从结构的双电机转矩同步控制方法，其可以适用于刚性连接系统，实现主从电机的转矩快速同步，同时缩短开发周期。

本发明采取的技术方案具体为：一种主从结构的电机同步控制方法，两台电机通过刚性联轴器连接，控制方法如下：

1)主从分配：电机各对应一台驱动器，选定其中一台作为主驱动器，另外一台作为从驱动器，分别对应为主电机和从电机，主驱动器与用户侧进行指令交互，从驱动器仅通过总线与主驱动器通信；

2)转矩分配方案：主驱动器设有速度调节器、电流调节器和差电流调节器，从驱动器设有电流调节器；在主驱动器中，速度调节器的输入为用户速度指令ω^*与电机实际转速ω的差，输出为指令电流i_q^*，指令电流i_q^*经过均分，得到主从电机的原始指令电流i_q^*/2，将主电机的实际电流i_q1与从电机的实际电流i_q2送入差电流调节器作差，差电流调节器的输出△i_q^*用来补偿主从电机的原始指令电流，主电机补偿后的指令电流为i_q1^*＝i_q^*/2+△i_q^*，从电机补偿后的指令电流为i_q2^*＝i_q^*/2－△i_q^*；

3)通信方案：根据上述转矩分配方案，主驱动器实时向从驱动器发送电流指令i_q2^*，从驱动器实时将从电机的实际电流i_q2发送到主驱动器，由转矩实时分配实现主从电机转矩同步.

作为优选方式，所述通信方案中，设电流环控制周期为T，主从通信周期需控制在3T内。

所述两台电机为型号相同的嵌入式永磁同步电机或表贴士永磁同步电机或电励磁同步电机。

主从驱动器之间的总线通信方案包括以太网现场总线和CAN总线形式。