刚性连接方式下两台伺服电机驱动同一负载
彭泽乡，杨铁钢，李猷黔，王 海
(天津科尔摩根工业驱动有限公司，天津 300141)
摘要：介绍在刚性连接方式下，用两台交流伺服电机同时驱动同一负载方案的组成、硬件和软件，给出了该系统的实验结果。
关键词：刚性连接；交流伺服电机；方案
中图分类号：tm383. 42 文献标识码：b 文章编号：1001-6848(2000)06-0042-02
1 引 言
在刚性连接方式下，用2台或2台以上的伺服电机同时驱动同一负载有一定的困难。所谓刚性连接就是2个驱动轴之间无弹性连接器，即要求2台电机在驱动同一负载时必须具有完全相同的瞬时转速，否则，就不是刚性连接。以前人们曾经将2台参数完全相同的电机以相同的转速来驱动同一负载，结果效果往往不好，因为这种控制方式不能保证2台电机在任何时侯的转速和力矩都相同，从而引起一系列反应，甚至损坏机电设备，达不到设计要求。
本文采用一种新方法来实现刚性连接驱动。
2 实现方法
2.1设计要求
客户要求用1台大功率、高转速(6 000r／min)交流伺服系统驱动大惯量平台，并且要求整个平台系统的上升时间不超过300ms，超调量越小越好。由于本公司单台交流电机的体积大于客户要求，在这种条件下，决定采用2台小功率、高转速的交流伺服电机，以刚性连按方式驱动该平台。
经反复选型，采用科尔摩根公司生产的金钱系列bds5230交流伺服系统，之所以选择它，是因为它具有以下特性：
(1)编程简单
bds5使用简单的类似basic命令，增加了可读性。
(2)先进的拖动控制移动
具有独立的加速和减速及直线、正弦、抛物线、修正正弦、修正抛物线加速形状。
(3)多任务处理
提供多级任务处理控制，包括监视和调试、3个硬件或软件报警系统、一个序列报警系统、主程序和显示更改功能。
(4)电子凸轮功能
具有模仿机械凸轮的运动。
(5)主从／电子齿轮箱
电子齿轮箱用以连接2台电机使从电机转速正比于主电机转速。
(6)主从／形状调节
(7)拖动开启和定位
(8)算数运算功能
(9)自调整功能
(10)输入／输出口
bds5有5个标准和24个可选i/o口，这些口可通过带状电缆连到标准的opto - 22兼容i/o板上。另外，bds5具有精度高、易控制的特点。
2.2工作原理
如图1所示，al是主电机控制系统，51为输入控制信号，fl是反馈信号。根据控制论fl应随变化而变化，当sl等于fl时，整个系统或者停止，或者处于匀速状态。
如果将主电机驱动系统的反馈信号fl作为从电机系统的输入信号，如图2所示。a2是从电机控制系统，52是输入控制系统，f2为反馈信号。
e2=fl -f2，如果e2随系统的运动不断地增加或减少，表明fl与f2没有很好地吻合，这就不能称之为刚性连接方式下的主从控制。如果在fl与52之间加入一个软件模块（包括硬件电路和软件），如图3所示。此时如果s=e2，并且fl-f2，那么，s2=f2+e2，由于a2的增益是已知的，所以，52就可以根据e2、fl、f2进行调整，若能将s设计成使s1=f1+e2，那么，f2就能与fl完全保持一致，从而实现刚性连接下的主从控制。根据这一理论，实现刚性方式下的主从控制，关键是将主电机控制系统的输出信号作为从电机控制系统的 |
