一种数控系统双驱动闭环控制算法技术方案

技术编号:23342001 阅读:96 留言:0更新日期:2020-02-15 03:27
本发明专利技术涉及一种数控系统双驱动闭环控制算法,其主要技术特点是:设双驱电机驱动的坐标轴为X轴,分别计算两个电机的最大速度阶跃值;计算X轴的位置差值及两个电机从位置差值;计算X轴的最大加速度;计算X轴的期望速度及两个电机的当前伺服周期内的期望速度、当前伺服周期内的误差值和误差变化量;根据前一个伺服周期内的反馈速度,分别修正两个电机当前伺服周期内的期望速度,最终计算得到两个电机输出期望值。本发明专利技术设计合理,其通过求解x轴的总体的调节数据之后,而后再与各自两个电机的调节数据相加所得从而得到两个电机的输出期望值,解决了现有双驱同步调节算法复杂性问题,具有调节容易、适用性强、算法简单、运行效率高等特点。

A double drive closed-loop control algorithm for CNC system

【技术实现步骤摘要】
一种数控系统双驱动闭环控制算法
本专利技术属于数控系统运动控制
,尤其是一种数控系统双驱动闭环控制算法。
技术介绍
目前,在运动系统控制系统的双驱闭环控制通常采用双pid算法,双pid算法内部包括调节、计算方法比较麻烦,并且对于双驱结构的运动耦合方面,有些因素可以直接忽略不予考虑,有些因素则需要加入进去,利用模糊算法等智能算法在双驱各自pid调节之上再进行一个糅合控制,整体而言,整个过程对于安装、调试人员水平要求较高。在机床控制领域,双轴或多轴同步控制应用越来越广泛,如动梁式龙门铣床的横梁升降控制,龙门框架移动式加工中心的龙门框架移动控制,一些压力加工设备为保证对加工的大型工件均匀加压,避免移动机构运动受阻被卡,加工件加压的过程中用双轴或多轴电液伺服进行同步控制等。虽然在这些情况下可以采用单电动机通过锥齿轮等机械机构驱动双边的方案,但是传动机构复杂、间隙较大,容易造成闭环控制系统的不稳定,而且运行噪声大,维护困难。此外,若用于负载转动惯量较大的场合,由于传动效率低,必然要选用功率很大的电动机,仅仅从经济性来考虑,这个方案就不太理想本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控系统双驱动闭环控制算法,其特征在于包括以下步骤:/n步骤1、设双驱电机驱动的坐标轴为X轴,分别计算两个电机的最大速度阶跃值ΔV

【技术特征摘要】
1.一种数控系统双驱动闭环控制算法,其特征在于包括以下步骤:
步骤1、设双驱电机驱动的坐标轴为X轴,分别计算两个电机的最大速度阶跃值ΔVx_1、ΔVx_2;
步骤2、计算X轴的位置差值Sc+1_x_total及两个电机从位置差值Sc+1_x-1、Sc+1_x-2;
步骤3、计算X轴的最大加速度ΔVx_total;
步骤4、计算X轴的期望速度Req_Vc+1_x_total及两个电机的当前伺服周期内的期望速度Req_Vc+1_x_1、Req_Vc+1_x_2;
步骤5、分别计算两个电机及X轴当前伺服周期内的误差值errorx_1,errorx_2,errorx_total;
步骤6、分别计算两个电机及X轴当前伺服周期内的误差变化量d_errorx_1,d_errorx_2,d_errorx_total;
步骤7、分别对误差变化量d_errorx_1,d_errorx_2,d_errorx_total校验,如果当前伺服周期内的误差变化量为正值,则将前一个伺服周期内的反馈速度设置为当前伺服周期内的误差变化量,如果当前伺服周期内的误差变化量为负值,则前一个伺服周期内的反馈速度设置为0;
步骤8、根据步骤7所得前一个伺服周期内的反馈速度,分别修正两个电机当前伺服周期内的期望速度Req_Vc+1_x_1、Req_Vc+1_x_2;
步骤9、将两个电机当前伺服周期内的期望速度Req_Vc+1_x_1、Req_Vc+1_x_2分别与一个伺服周期T相乘得到两个电机输出期望值。


2.根据权利要求1所述的一种数控系统双驱动闭环控制算法,其特征在于:所述步骤1按下式计算两个电机的最大速度阶跃值ΔVx_1、ΔVx_2:
ΔVx_1=Amaxx_1×0.1×eεx_1×Tx_1
ΔVx_2=Amaxx_2×0.1×eεx_2×Tx_2
其中,eε为电机本轴的误差修正系数,Amax为最大加速度值,x_1为第1电机,x_2为第2电机,T为一个伺服周期。


3.根据权利要求2所述的一种数控系统双驱动闭环控制算法,其特征在于:所述本轴的误差修正系数eε的取值范围为:0.1≤eε≤2。


4.根据权利要求1所述的一种数控系统双驱动闭环控制算法,其特征在于:所述步骤2的计算方法为:
Sc+1_x_total=Xreal-Xrequst
Sc+1_x_1=A_x-P_x
Sc+1_x_2=B_x-P_x
其中,Xreal表示的是当前实际的X轴位置,Xrequst表示的是伺服周期指令位置,A_x、B_x分别为两个电机点坐标的X轴位置,P_x为X轴的位置。


5.根据权利要求1所述的一种数控系统双驱动闭环控制算法,其特征在于:所述步骤3按下式计算X轴的最大加速度ΔVx_total:
ΔVx_total=Amaxx_1×0.1×eεx_total×Tx_total



Amax为最大加速度值,x_1为第1电机,x_2为第2电机,Tx_total为X轴的伺服周期,PB表示P点至B点的长度,AP表示A点至P点的长度,AB表示A点至B点的长度,A点表示的是第1电机的位置,B点表示的是第2电机的位置,P点表示的是X轴的位置。


6.根据权利要求1所述的一种数控系统双驱动闭环控制算法,其特征在于:所述步骤4的具体计算方法为:
...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘清建解润海张杰董罡曹立波
申请(专利权)人:天津市天森智能设备有限公司天津理工大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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