[发明专利]一种带式传动装置高精度位置控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种带式传动装置高精度位置控制系统，其特征在于，包括直流无刷伺服电机，与直流无刷伺服电机相连的减速器，输送带的中心轴通过联轴器与直流无刷伺服电机机电连接；OPC客户端与OPC服务器相连，OPC服务器与PLC控制器相连，PLC控制器与直流无刷伺服电机相连进行实时控制。本发明在PLC控制器中实现PID算法，运用MATLAB实现了模糊运算和判定功能，并将二者通过OPC技术有机结合，实现了PID参数实时在线式的模糊自整定，提高电机在负载状态下的稳定性和精确性。

技术领域

本发明涉及一种带式传动装置高精度位置控制系统及方法，属于 传动控制技术领域。

背景技术

带式传动装置具有连续性强、效率高、运输量大等优点，对提高 自动化输送线的安全性、可靠性和稳定性具有重要意义，带式传动装 置的电机驱动形式和智能控制方法是目前的研究热点。

带式传动装置在负载变化下的位置精度过低，即在输送线在长期 高速连续启停时，容易因电机负载的变化而造成输送不稳定的情况， 需要对其进行优化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种带式传动装 置高精度位置控制系统及方法，以解决现有技术中带式传动装置在长 期高速连续启停工况下位置控制精度不高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述方案实现的：

本发明提供了一种带式传动装置高精度位置控制系统，包括直流 无刷伺服电机，与直流无刷伺服电机相连的减速器，输送带的中心轴 通过联轴器与直流无刷伺服电机机电连接；OPC客户端与OPC服务 器相连，OPC服务器与PLC控制器相连，PLC控制器与直流无刷伺 服电机相连进行实时控制。

本发明还提供了一种带式传动装置，采用上述带式传动装置高精 度位置控制系统进行传动位置高精度控制。

本发明还提供了一种带式传动装置高精度位置控制系统的控制 方法，包括：采集输送带的实时带速，计算与参考带速的带速偏差e 与带速偏差率ec；输入带速偏差e与带速偏差率ec至OPC服务器和 PLC控制器；PLC控制器对带速偏差e与带速偏差率ec通过比例、积分和微分控制器进行调整，输出比例、积分和微分控制参数；OPC服 务器与OPC客户端交换数据，依据模糊控制算法，对数据进行模糊化 和模糊推理，调整PLC控制器输出的比例、积分和微分控制参数，输 出至直流无刷伺服电机，实时控制输送带带速。

优选的，所述OPC服务器与OPC客户端交换数据包括：构建OPC 服务器；创建OPC数据访问客户端对象；在OPC客户端添加item对 象；在OPC客户端添加组对象；将数据从OPC服务器导入OPC客户 端，读取和写入OPC客户端。

优选的，所述调整PLC控制器输出的比例、积分和微分控制参数 包括：在调整初期，提高比例控制作用；在调整中期，减小比例控制 作用；在调整后期，提高比例控制作用。

优选的，所述调整PLC控制器输出的比例、积分和微分控制参数 还包括：在调整初期，减小积分控制作用或者不进行积分控制；在调 整中期，积分控制参数取适中值；在调整后期，提高积分控制作用。

优选的，所述调整PLC控制器输出的比例、积分和微分控制参数 还包括：在调整初期，提高微分控制作用；在调整中期，减小微分控 制作用；在调整后期，减小微分控制作用。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、本发明在PLC控制器中实现PID算法，运用MATLAB实现了模 糊运算和判定功能，并将二者通过OPC技术有机结合，实现了PID参 数实时在线式的模糊自整定，提高电机在负载状态下的稳定性和精确 性。