[发明专利]一种双电机同步控制装置及方法

说明书

本发明实施例公开了一种双电机同步控制装置及方法，涉及机电控制技术领域，能够提高双电机同步控制精度，减小主从电机伺服系统速度环与电流环的响应周期。本发明的方法包括：嵌入式控制器、FPGA控制器、主电机驱动电路、从电机驱动电路、主电机、从电机、主电机传感器和从电机传感器；所述嵌入式控制器与FPGA控制器通过总线相连接，所述FPGA控制器分别与所述主电机驱动电路和所述从电机驱动电路相连接，所述主电机与所述主电机驱动电路相连接，所述主电机传感器与所述主电机相连接，所述从电机与所述从电机驱动电路相连接，所述从电机传感器与所述从电机相连接。本发明适用于双电机同步控制系统。

技术领域

本发明涉及机电控制技术领域，尤其涉及一种双电机同步控制装置及方法，主要可以用于高精度双电机同步控制的场景。

背景技术

双电机同步控制技术是指控制系统能够同时控制驱动两个电机运行，在运行过程中对电机运行状态进行监测，将两电机运行时的同步误差实时反馈到控制系统进行同步误差补偿，通过同步控制器尽可能减小两电机之间的同步误差，提高控制精度。电机同步控制已广泛应用于制造与生产过程自动化控制系统中，电机之间同步控制性能的优劣直接影响系统的可靠性和控制精度。因此，电机同步控制具有非常重要的现实意义与应用价值。

在双电机同步控制系统中一般采用交叉耦合同步控制结构。而运用先进的控制理论，同时结合交叉耦合控制理论，是双电机同步控制技术的一大发展趋势。但目前的控制理论应用在伺服系统中存在一定的局限性，系统超调量与快速性这一矛盾始终没有得到解决。

发明内容

本发明的实施例提供一种双电机同步控制装置及方法，能够提高双电机同步控制精度，减小主从电机伺服系统速度环与电流环的响应周期。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种双电机同步控制装置，包括：

嵌入式控制器、FPGA控制器、主电机驱动电路、从电机驱动电路、主电机、从电机、主电机传感器和从电机传感器；

所述嵌入式控制器与FPGA控制器通过总线相连接，所述FPGA控制器分别与所述主电机驱动电路和所述从电机驱动电路相连接，所述主电机与所述主电机驱动电路相连接，所述主电机传感器与所述主电机相连接，所述从电机与所述从电机驱动电路相连接，所述从电机传感器与所述从电机相连接。

另一方面，本发明的实施例提供一种双电机同步控制方法，包括：

所述主电机和所述从电机的伺服系统，同时接受所述FPGA控制器发出的同一控制指令，并进行所述主电机和所述从电机的伺服系统的位置的闭环控制；

在所述嵌入式控制器上运行改进型自抗扰控制器，并通过所述改进型自抗扰控制器，对所述主电机和所述从电机的控制系统中的内外扰动进行观测，得到扰动数据后进行扰动补偿；

所述主电机传感器和所述从电机传感器，分别将当前各自的速度数据，反馈至所述嵌入式控制器；

所述嵌入式控制器根据主从电机速度误差进行分数阶控制，并对其进行同步误差补偿；

所述嵌入式控制器的位置环输出与补偿信息处理后的数据，输出至所述FPGA控制器，并作为所述主电机和所述从电机的伺服系统的速度环的输入；

所述FPGA控制器同时向所述主电机驱动电路和所述从电机驱动电路，发送SVPWM(Space Vector Pluse Width Modulation,矢量脉宽调制)控制信号，控制所述主电机和所述从电机同步运行。