本實用新型涉及雙側(cè)驅(qū)動電機控制技術領域，特別是涉及一種雙側(cè)驅(qū)動準剛性連接位置同步控制技術。

背景技術：

對于一些機械設備上，需要配置雙側(cè)驅(qū)動電機通過準剛性(即，撓性連接，如鏈條加萬向聯(lián)軸器)的連接傳動機構對同一被控對象進行驅(qū)動，其中，主電機通過主驅(qū)動側(cè)的傳動機構驅(qū)動被控對象，從電機側(cè)通過從驅(qū)動側(cè)的傳動機構驅(qū)動被控對象。

如圖1所示，在主電機側(cè)，主電機側(cè)多采用光電開關定位或位置半閉環(huán)控制實現(xiàn)定位，主電機實時地將位置信息、速度信息、電流信息反饋給主控制器z1，主控制器z1根據(jù)位置信息、速度信息、電流信息對主電機進行校正調(diào)控，實現(xiàn)主電機側(cè)的精準控制；

從電機側(cè)采用轉(zhuǎn)矩控制跟隨模式，為了使主電機側(cè)和從電機側(cè)同步控制，將主電機實時地電流信息還反饋給從控制器c1，從控制器c1根據(jù)主電機實時反饋的電流信息作為從電機轉(zhuǎn)矩給定進行同步控制。

在實現(xiàn)本實用新型過程中，實用新型人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題：

主電機側(cè)的現(xiàn)有的速度控制加光電開關定位控制方法中，接收到光電開關的光電信號后，經(jīng)速度控制(降低速度后)停機，停機的位置受到速度控制的過程精度影響較大，停機精度低；從電機側(cè)單獨根據(jù)主機實施地電流信息實現(xiàn)同步，當主電機側(cè)的負載與從電機側(cè)負載不同時，會導致被控對象的主電機側(cè)和從電機側(cè)同步精度低。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供一種雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置，主要目的在于提高雙側(cè)驅(qū)動電機對被控對象的同步控制精度。

為達到上述目的，本實用新型主要提供如下技術方案：

一方面，本實用新型的實施例提供一種雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法，包括：

至少根據(jù)運行段中被控對象起始位置、終點位置的運行條件，規(guī)劃自變量為虛擬主軸位置，因變量為被控對象位置的位置給定曲線，根據(jù)所述位置給定曲線計算前饋曲線，所述前饋曲線包括：與所述位置給定曲線對應的速度前饋曲線、與所述位置給定曲線對應的轉(zhuǎn)矩前饋曲線；

分別獲取雙側(cè)驅(qū)動電機的反饋參數(shù)，其中，第一電機側(cè)的第一反饋參數(shù)包括：第一電流反饋參數(shù)、第一速度反饋參數(shù)、第一位置反饋參數(shù)，第二電機側(cè)的第二反饋參數(shù)包括：第二電流反饋參數(shù)、第二速度反饋參數(shù)、第二位置反饋參數(shù)；

根據(jù)所述位置給定曲線、所述前饋曲線與所述反饋參數(shù)計算生成控制第一電機和第二電機運轉(zhuǎn)的控制信號。本實用新型的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。

可選的，前述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法，所述運行條件包括起始位置運行條件、終點位置運行條件以及在起始位置和終點位置之間的至少一個中間位置運行條件，分別規(guī)劃每兩個相鄰位置之間的虛擬主軸位置曲線。

可選的，前述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法，所述運行條件包括被控對象的每個規(guī)劃位置的位置數(shù)值、速度數(shù)值、加速度數(shù)值以及加加速度數(shù)值。

可選的，前述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法，規(guī)劃自變量為虛擬主軸位置，因變量為被控對象位置的位置給定曲線的方法為：

設定相鄰兩個位置之間的位置給定曲線

s＝c₀+c₁x+c₂x²+c₃x³+c₄x⁴+c₅x⁵+c₆x⁶+c₇x⁷；

根據(jù)所述被控對象位置給定曲線計算前饋曲線：

速度前饋曲線v＝c₁+2c₂x¹+3c₃x²+4c₄x³+5c₅x⁴+6c₆x⁵+7c₇x⁶；

轉(zhuǎn)矩前饋曲線T_ref＝K_pJa，

加速度前饋曲線a＝2c₂+6c₃x¹+12c₄x²+20c₅x³+30c₆x⁴+42c₇x⁵；

x為虛擬主軸位置給定參數(shù)、s為被控對象位置前饋、v為速度前饋、a為加速度前饋、K_p為轉(zhuǎn)矩前饋比例系數(shù)、J為系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量，c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆、c₇均為根據(jù)被控對象設定相鄰兩個位置的位置、速度、加速度以及加加速度而定的常數(shù)。

可選的，前述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法，s₀＝0；v₀＝0；α₀＝0；j₀＝0；s₀為起始位置、v₀為起始速度、a₀為起始加速度、j₀為起始加加速度；

s₁＝h；v₁＝0；a₁＝0；j₁＝0；s₁為終點位置、v₁為終點速度、a₁為終點加速度、j₁為終點加加速度；則，

位置給定曲線s＝h(35x⁴-84x⁵+70x⁶-20x⁷)

速度前饋曲線v＝h(140x³-420x⁴+420x⁵-140x⁶)

轉(zhuǎn)矩前饋曲線T_ref＝K_pJa，a＝h(420x²-1680x³+2100x⁴-840x⁵)。

可選的，前述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法，所述根據(jù)所述位置給定曲線、所述前饋曲線與所述反饋參數(shù)計算生成控制第一電機和第二電機運轉(zhuǎn)的控制信號，具體包括：

計算第一位置反饋參數(shù)與第二位置反饋參數(shù)之間的位置差值，以獲得第一電機側(cè)和第二電機側(cè)之間的位置誤差，將所述第一電機側(cè)和第二電機側(cè)之間的位置誤差作為調(diào)控第一電機側(cè)的第一位置環(huán)控制器的位置補償量和/或第二電機側(cè)的第二位置環(huán)輸出的位置補償量調(diào)控參數(shù)。

可選的，前述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法，第一電機的位置給定與第一位置反饋之間的誤差為s_m＝s+θ_merr-θ_mf，θ_merr＝K_mp(θ_mf-θ_sf)，其中θ_merr為第一電機側(cè)位置同步控制器調(diào)節(jié)輸出的位置補償量、θ_mf為第一電機側(cè)實時反饋的第一位置反饋參數(shù)，θ_sf為第二電機側(cè)實時反饋的第二位置反饋參數(shù)，K_mp為大于0小于等于1的第一電機側(cè)同步位置控制器比列系數(shù)；

第二電機的位置給定與第二位置反饋之間的誤差為s_s＝s+θ_serr-θ_sf，θ_serr＝K_sp(θ_sf-θ_mf)，其中θ_serr為第二電機側(cè)位置同步控制器調(diào)節(jié)輸出的位置補償量、K_sp為大于0小于等于1的第二電機側(cè)同步位置控制器比列系數(shù)。

可選的，前述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法，所述根據(jù)所述位置給定曲線、所述前饋曲線與所述反饋參數(shù)計算生成控制第一電機和第二電機運轉(zhuǎn)的控制信號，具體還包括：

將所述第一電機側(cè)的第一位置環(huán)控制器輸出與所述速度前饋曲線中對應的速度前饋之和作為第一電機側(cè)第一速度環(huán)的速度給定，將所述第一電機側(cè)的速度給定與所述第一速度反饋參數(shù)的差值經(jīng)所述第一電機側(cè)的第一速度環(huán)輸出，并作為第一電機側(cè)的第一電流環(huán)給定，將所述第一電流環(huán)給定與所述轉(zhuǎn)矩前饋曲線中對應的轉(zhuǎn)矩前饋之和作為第一電機側(cè)的第一電流環(huán)給定，將所述第一電流環(huán)給定與所述第一電流反饋參數(shù)的差值，通過第一電流環(huán)輸出控制第一電機輸出，

將所述第二電機側(cè)的第二位置環(huán)控制器輸出與所述速度前饋曲線中對應的速度前饋之和作為第二電機側(cè)第二速度環(huán)的速度給定，將所述第二電機側(cè)的速度給定與所述第二速度反饋參數(shù)的差值經(jīng)所述第二電機側(cè)的第二速度環(huán)輸出，并作為第二電機側(cè)的第二電流環(huán)給定，將所述第二電流環(huán)給定與所述轉(zhuǎn)矩前饋曲線中對應的轉(zhuǎn)矩前饋之和作為第二電機側(cè)的第二電流環(huán)給定，將所述第二電流環(huán)給定與所述第二電流反饋參數(shù)的差值，通過第二電流環(huán)輸出控制第二電機輸出，

使被控對象按照位置曲線、速度曲線、加速度曲線運行。

可選的，前述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法，所述第一位置反饋參數(shù)、所述第二位置反饋參數(shù)為被控對象的反饋參數(shù)。

另一方面，本實用新型的實施例提供一種雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置，包括：

被控對象；

第一電機，通過第一傳動機構驅(qū)動所述被控對象的第一端；

第二電機，通過第二傳動機構驅(qū)動所述被控對象的第二端；

所述第一傳動機構、所述第二傳動機構包括剛性連接機構或撓性連接機構；

虛擬主軸規(guī)劃單元，用于至少根據(jù)運行段中被控對象起始位置、終點位置的運行條件，規(guī)劃自變量為虛擬主軸位置，因變量為被控對象位置的位置給定曲線，根據(jù)所述位置給定曲線計算前饋曲線，所述前饋曲線包括：與所述位置給定曲線對應的速度前饋曲線、與所述位置給定曲線對應的轉(zhuǎn)矩前饋曲線；

反饋參數(shù)采集單元，用于分別獲取雙側(cè)驅(qū)動電機的反饋參數(shù)，其中，第一電機側(cè)的第一反饋參數(shù)包括：第一電流反饋參數(shù)、第一速度反饋參數(shù)、第一位置反饋參數(shù)，第二電機側(cè)的第二反饋參數(shù)包括：第二電流反饋參數(shù)、第二速度反饋參數(shù)、第二位置反饋參數(shù)；

驅(qū)動單元，其信號采集端分別連接所述虛擬主軸規(guī)劃單元和所述反饋參數(shù)采集單元，其信號輸出端與所述第一電機和第二電機連接，用于根據(jù)所述位置給定曲線、所述前饋曲線與所述反饋參數(shù)計算生成控制第一電機和第二電機運轉(zhuǎn)的控制信號。

本實用新型的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。

可選的，前述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置，其中所述驅(qū)動單元包括驅(qū)動第一電機的第一驅(qū)動單元和驅(qū)動第二電機的第二驅(qū)動單元；

所述第一驅(qū)動單元包括第一位置環(huán)控制器、第一速度環(huán)控制器、第一電流環(huán)控制器；

所述第二驅(qū)動單元包括第二位置環(huán)控制器、第二速度環(huán)控制器、第二電流環(huán)控制器；

所述反饋參數(shù)采集單元包括檢測被控對象第一電機側(cè)的第一位置檢測裝置、檢測被控對象第二電機側(cè)的第二位置檢測裝置。

可選的，前述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置，其中所述第一驅(qū)動單元還包括第一位置同步控制器，其信號接入端與所述反饋參數(shù)采集單元連接，用于獲取第一位置反饋參數(shù)、第二位置反饋參數(shù)，其信號輸出端與所述第一位置環(huán)控制器連接；

所述第二驅(qū)動單元還包括第二位置同步控制器，其信號接入端與所述反饋參數(shù)采集單元連接，用于獲取第一位置反饋參數(shù)、第二位置反饋參數(shù)，其信號輸出端與所述第二位置環(huán)控制器連接。

借由上述技術方案，本實用新型技術方案提供的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置至少具有下列優(yōu)點：

本實用新型實施例提供的技術方案中，可至少根據(jù)運行段中被控對象起始位置、終點位置的運行條件，規(guī)劃自變量為虛擬主軸位置，因變量為被控對象位置的位置給定曲線，根據(jù)所述位置給定曲線計算前饋曲線，同時，獲取雙側(cè)驅(qū)動電機的反饋參數(shù)，根據(jù)規(guī)劃的位置給定曲線、所述前饋曲線與所述反饋參數(shù)計算生成控制第一電機和第二電機運轉(zhuǎn)的控制信號，即實時的根據(jù)實際中的反饋參數(shù)對規(guī)劃的位置給定曲線、前饋曲線進行綜合計算，將計算后的控制信號對第一電機和第二電機進行控制，相對于現(xiàn)有技術，控制精度高，可提高雙側(cè)驅(qū)動電機對被控對象的同步控制精度。

上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本實用新型的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術中雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置的控制結(jié)構連接示意圖；

圖2本實用新型的實施例提供的一種雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法的流程示意圖；

圖3本實用新型的實施例提供的一種雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置的電連接結(jié)構示意圖；

圖4本實用新型的實施例提供的一種具體的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置的電連接結(jié)構示意圖；

圖5本實用新型的實施例提供的一種具體的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置的部分結(jié)構示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所采取的技術手段及功效,以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置其具體實施方式、結(jié)構、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結(jié)構、或特點可由任何合適形式組合。

實施例一

如圖2所示，本實用新型的一個實施例提出的一種雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法，可應用于雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置上，尤其是準剛性的同步控制裝置上(即，準剛性的同步控制裝置是指連接雙側(cè)電機與被控對象的傳動機構為撓性傳動機構)；雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置中的雙側(cè)驅(qū)動電機對同一被控對象進行驅(qū)動，在被控對象被驅(qū)動的過程中，被控對象的位置由起始位置移動至終點位置；

所述雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法，包括如下步驟：

步驟s1、至少根據(jù)運行段中被控對象起始位置、終點位置的運行條件，規(guī)劃自變量為虛擬主軸位置，因變量為被控對象位置的位置給定曲線，根據(jù)所述位置給定曲線計算前饋曲線，所述前饋曲線包括：與所述位置給定曲線對應的速度前饋曲線、與所述位置給定曲線對應的轉(zhuǎn)矩前饋曲線；

其中，所述運行條件包括被控對象的每個規(guī)劃位置的位置數(shù)值、速度數(shù)值、加速度數(shù)值以及加加速度數(shù)值，每個位置的位置數(shù)值、速度數(shù)值、加速度數(shù)值以及加加速度數(shù)值是根據(jù)每個生產(chǎn)工序中的需要而定的設定數(shù)值。

雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置，如煙草機械中的煙包切片機，切刀(被控對象)的兩側(cè)分別通過準剛性連接機構萬向軸連接第一電機和第二電機，在對煙包切片過程中，由起始位置按照設計的速度移動至終點位置，完成對工件的切削，移動中，可能是一次性的規(guī)劃直接從起始位置移動至終點位置，也可能是分多次的，即由起始位置規(guī)劃移動至第一中間位置，由第一中間位置規(guī)劃移動至第二中間位置……，至最后規(guī)劃移動至終點位置。

當采用分次規(guī)劃時，所述運行條件包括起始位置運行條件、終點位置運行條件以及在起始位置和終點位置之間的至少一個中間位置運行條件，分別規(guī)劃每兩個相鄰位置之間的位置給定曲線?？赏ㄟ^每兩個相鄰位置之間的位置給定曲線來控制被控對象在對應的兩個位置之間的移動。

其中，位置給定曲線即為虛擬主軸位置給定參數(shù)與被控對象的位置給定參數(shù)對應的函數(shù)關系曲線，對相鄰的兩個位置之間的位置給定曲線規(guī)劃的過程可為：

由兩個相鄰的兩個位置的位置數(shù)值、速度數(shù)值、加速度數(shù)值、加加速度數(shù)值，8個設定的運行條件數(shù)值，設定相鄰兩個位置之間的虛擬主軸位置數(shù)值曲線，

設定相鄰兩個位置(規(guī)劃位置)之間的位置給定曲線

s＝c₀+c₁x+c₂x²+c₃x³+c₄x⁴+c₅x⁵+c₆x⁶+c₇x⁷；

由位置給定曲線函數(shù)求導得速度前饋曲線函數(shù)

v＝c₁+2c₂x¹+3c₃x²+4c₄x³+5c₅x⁴+6c₆x⁵+7c₇c⁶；

由速度前饋曲線函數(shù)求導得加速度前饋曲線函數(shù)

a+2c₂+6c₃x¹+12c₄x²+20c₅x³+30c₆x⁴+42c₇x⁵；

轉(zhuǎn)矩前饋曲線T_ref＝K_pJa；

由加速度前饋曲線函數(shù)求導得加加速度前饋曲線函數(shù)j＝6c₃+24₄x¹+60c₅x²+120c₆x³+210c₇x⁴；

x為虛擬主軸位置給定參數(shù)、s為被控對象位置前饋、v為速度前饋、a為加速度前饋、K_p為轉(zhuǎn)矩前饋比例系數(shù)、J為系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量，c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆、c₇均為根據(jù)被控對象設定相鄰兩個位置的位置、速度、加速度以及加加速度而定的常數(shù)。

將8個設定的運行條件數(shù)值(兩個位置的位置數(shù)值s、速度數(shù)值v、加速度數(shù)值a、加加速度數(shù)值j)分別帶入位置給定曲線函數(shù)、速度前饋曲線函數(shù)、加速度前饋曲線函數(shù)、加加速度前饋曲線函數(shù)，求解，可獲得c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆、c₇求解數(shù)值，根據(jù)求解后的c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆、c₇數(shù)值，可規(guī)劃出：

被控對象位置給定參數(shù)

s＝c₀+c₁x+c₂x²+c₃x³+c₄x⁴+c₅x⁵+c₆x⁶+c₇x⁷；

速度前饋曲線

v＝c₁+2c₂x¹+3c₃x²+4c₄x³+5c₅x⁴+6c₆x⁵+7c₇x⁶；

轉(zhuǎn)矩前饋曲線

T_ref＝K_pJa，a＝2c₂+6c₃x¹+12c₄x²+20c₅x³+30c₆x⁴+42c₇x⁵；

K_p為轉(zhuǎn)矩前饋比例系數(shù)可根據(jù)使用環(huán)境設定如，取值0.5，0.6,0.7,0.8,0.9或1；J為系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量，具體數(shù)值根據(jù)所使用的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置的系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量參數(shù)而定。

以一次規(guī)劃完成從起始位置至終點位置的運行為例，要控制被控對象的起始位置，終點位置都處于靜止：

s₀＝0；v₀＝0；a₀＝0；j₀＝0；s₀為起始位置、v₀為起始速度、a₀為起始加速度、j₀為起始加加速度；

s₁＝h；v₁＝0；a₁＝0；j₁＝0；s₁為終點位置、v₁為終點速度、a₁為終點加速度、j₁為終點加加速度，h為起始位置與終點位置之間的距離值，如4cm，10cm或50cm；則，

c₀＝c₁＝c₂＝c₃＝0

c₄＝35h

c₅＝-84h

c₆＝70h

c₇＝-20h

位置給定曲線s＝h(35x⁴-84x⁵+70x⁶-20x⁷)

速度前饋曲線v＝h(140x³-420x⁴+420x⁵-140x⁶)

轉(zhuǎn)矩前饋曲線T_ref＝K_pJa，a＝h(420x²-1680x³+2100x⁴-840x⁵)。

步驟s2、分別獲取雙側(cè)驅(qū)動電機的反饋參數(shù)，其中，第一電機側(cè)的第一反饋參數(shù)包括：第一電流反饋參數(shù)、第一速度反饋參數(shù)、第一位置反饋參數(shù)，第二電機側(cè)的第二反饋參數(shù)包括：第二電流反饋參數(shù)、第二速度反饋參數(shù)、第二位置反饋參數(shù)；

其中第一電流反饋參數(shù)、第一速度反饋參數(shù)直接取自第一電機，第一位置反饋參數(shù)可讀取第一電機尾端編碼器的脈沖數(shù)來當實際位置脈沖，可構成半閉環(huán)?，F(xiàn)有技術中，位置半閉環(huán)控制方式只能實現(xiàn)驅(qū)動電機的精確位置控制，而實際中由傳動機構及負載帶來的影響，停機位置誤差是不可控的，停機精度低；為了獲得更高的控制精度，所述第一位置反饋參數(shù)為被控對象的反饋參數(shù)，第一位置反饋參數(shù)可取自讀取被控對象的實際距離參數(shù)，如讀取絲桿光柵尺實際位置脈沖來獲取被控對象的實際距離參數(shù)。

其中第二電流反饋參數(shù)、第二速度反饋參數(shù)直接取自第二電機，第二位置反饋參數(shù)可讀取第二電機尾端編碼器的脈沖數(shù)來當實際位置脈沖，可構成半閉環(huán)。為了獲得更高的控制精度，所述第二位置反饋參數(shù)為被控對象的反饋參數(shù)，第二位置反饋參數(shù)可取自讀取被控對象的實際距離參數(shù)，如讀取絲桿光柵尺實際位置脈沖來獲取被控對象的實際距離參數(shù)。

步驟s3、根據(jù)所述位置給定曲線、所述前饋曲線與所述反饋參數(shù)計算生成控制第一電機和第二電機運轉(zhuǎn)的控制信號。如，根據(jù)所述位置給定曲線、前饋曲線與所述反饋參數(shù)經(jīng)位置環(huán)控制器、速度環(huán)控制器、電流環(huán)控制器及同步位置控制器計算生成控制第一電機和第二電機運轉(zhuǎn)的控制信號，具體計算參數(shù)可包括：分別與虛擬主軸位置對應的位置給定、速度前饋、轉(zhuǎn)矩前饋、第一電流反饋參數(shù)、第一速度反饋參數(shù)、第一位置反饋參數(shù)、第二電流反饋參數(shù)、第二速度反饋參數(shù)、第二位置反饋參數(shù)。

現(xiàn)有技術中，從電機側(cè)單獨根據(jù)主機實施地電流信息實現(xiàn)同步，當主電機側(cè)的負載與從電機側(cè)負載不同時，會導致被控對象的主電機側(cè)和從電機側(cè)同步精度低，為了適應雙側(cè)負載的不同，提高雙側(cè)的同步精度，可計算第一位置反饋參數(shù)與第二位置反饋參數(shù)之間的位置差值，以獲得第一電機側(cè)和第二電機側(cè)之間的位置誤差，將所述第一電機側(cè)和第二電機側(cè)之間的位置誤差作為調(diào)控第一電機側(cè)的第一位置環(huán)控制器的位置補償量和/或第二電機側(cè)的第二位置環(huán)的位置補償量的調(diào)控參數(shù)。通過將第一電機側(cè)和第二電機側(cè)之間的位置誤差納入控制第一電機、第二電機的調(diào)控參數(shù)，可降低被控對象第一電機側(cè)和第二電機側(cè)的距離差值，使距離差值受控在可控范圍之內(nèi)。

在同時調(diào)控第一電機側(cè)的第一位置環(huán)控制器輸出和第二電機側(cè)的第二位置環(huán)輸出的調(diào)控參數(shù)時：

計算第一電機的位置給定與第一位置反饋之間的誤差為s_m＝s+θ_merr-θ_mf，θ_merr＝K_mp(θ_mf-θ_sf)，其中θ_merr為第一電機側(cè)位置同步控制器調(diào)節(jié)輸出的位置補償量、θ_mf為第一電機側(cè)實時反饋的第一位置反饋參數(shù)，θ_sf為第二電機側(cè)實時反饋的第二位置反饋參數(shù)，K_mp為大于0小于等于1的第一電機側(cè)同步位置控制器比列系數(shù)；K_mp是根據(jù)第一位置反饋參數(shù)和第二位置反饋參數(shù)位置偏差大小人為進行設定的，如設定為0.6,0.7,0.8,0.9或1；

計算第二電機的位置給定與第二位置反饋之間的誤差為s_s＝s+θ_serr-θ_sf，θ_serr＝K_sp(θ_sf-θ_mf)，其中θ_serr為第二電機側(cè)位置同步控制器調(diào)節(jié)輸出的位置補償量、K_sp為大于0小于等于1的第二電機側(cè)同步位置控制器比列系數(shù)。K_sp是根據(jù)第一位置反饋參數(shù)和第二位置反饋參數(shù)位置偏差大小人為進行設定的，如設定為0.6,0.7,0.8,0.9或1；即K_mp、K_sp的數(shù)值可根據(jù)被控對象所需要受控的同步偏差值而定。通過上述位置給值方式，可在雙側(cè)負載不同時，可將被控對象的第一電機側(cè)和第二電機側(cè)的位置偏差控制在可控范圍內(nèi)，進一步提高對被控對象雙側(cè)驅(qū)動的同步精度。

將所述第一位置環(huán)控制器輸出與速度前饋之和作為第一電機的速度給定值，第一電機的速度給定值與第一速度反饋的差值經(jīng)速度環(huán)控制器輸出作為第一電機轉(zhuǎn)矩給定，第一電機轉(zhuǎn)矩給定與所述轉(zhuǎn)矩前饋之和作為第一電機電流給定，第一電機電流給定與所述第一電流反饋參數(shù)的差值經(jīng)第一電機電流控制器控制電機按規(guī)劃完成的位置曲線、速度曲線、加速度曲線及加加速度曲線運行；

將所述第二位置環(huán)控制器輸出與速度前饋之和作為第二電機的速度給定值，第二電機的速度給定值與第二速度反饋的差值經(jīng)速度環(huán)控制器輸出作為第二電機轉(zhuǎn)矩給定，第二電機轉(zhuǎn)矩給定與所述轉(zhuǎn)矩前饋之和作為第二電機電流給定，第二電機電流給定與所述第二電流反饋參數(shù)的差值經(jīng)第二電機電流控制器控制電機按規(guī)劃完成的位置曲線、速度曲線、加速度曲線及加加速度曲線運行；

使被控對象按照位置曲線、速度曲線、加速度曲線運行。

本實用新型提供的實施例中，可將規(guī)劃的位置給定曲線、速度前饋曲線、轉(zhuǎn)矩前饋曲線與第一電機側(cè)的第一反饋參數(shù)綜合計算后作為第一電機的控制參數(shù)，將規(guī)劃的位置給定曲線、速度前饋曲線、轉(zhuǎn)矩前饋曲線與第二電機側(cè)的第二反饋參數(shù)綜合計算后作為第二電機的控制參數(shù)，相對于現(xiàn)有技術，從而保證第一電機側(cè)和第二電機側(cè)各自具有優(yōu)秀的動態(tài)響應和穩(wěn)態(tài)精度。

同時，對于通過撓性連接結(jié)構驅(qū)動被控對象的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置中，現(xiàn)有技術中，由于撓性連接機構自身在傳動過程中，會有一定的相對位移，會導致被控對象相對滯后，使得主從電機側(cè)受到負載不同的情況下，會發(fā)生較大的位置偏差，而本實用新型可將雙側(cè)電機側(cè)的偏差控制在一定范圍內(nèi)，提高同步性。

實施例二

如圖3、圖4和圖5所示，本實用新型的一個實施例提出的一種雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置，可通過上述實施例一中所述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法進行控制，本實施例二中所述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法可直接采用上述實施例一提供的所述雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制方法，具體的實現(xiàn)方法可參見上述實施例一中描述的相關內(nèi)容，此處不再贅述。

雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置包括：

被控對象10；

第一電機20，通過第一傳動機構21驅(qū)動所述被控對象10的第一端；

第二電機30，通過第二傳動機構31驅(qū)動所述被控對象10的第二端；

所述第一傳動機構21、所述第二傳動機構31包括剛性連接機構或撓性連接機構；撓性連接機構中，相對的連接件既有約束或傳遞動力的關系，又可以有一定程度的相對位移。如常見的撓性聯(lián)軸器、鏈條齒輪連接。撓性聯(lián)軸器中，在撓性聯(lián)軸器的兩部分之間，使用滑塊、彈性柱銷、木銷或萬向節(jié)等，即傳遞了動力，也滿足了設備的使用要求。屬于剛性聯(lián)軸器的有套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器和凸緣聯(lián)軸器等。

虛擬主軸規(guī)劃單元40，用于至少根據(jù)運行段中被控對象起始位置、終點位置的運行條件，規(guī)劃自變量為虛擬主軸位置，因變量為被控對象位置的位置給定曲線，根據(jù)所述被控對象位置給定曲線計算前饋曲線，所述前饋曲線包括：與所述位置給定曲線對應的速度前饋曲線、與所述位置給定曲線對應的轉(zhuǎn)矩前饋曲線；

反饋參數(shù)采集單元50，用于分別獲取雙側(cè)驅(qū)動電機的反饋參數(shù)，其中，第一電機20側(cè)的第一反饋參數(shù)包括：第一電流反饋參數(shù)、第一速度反饋參數(shù)、第一位置反饋參數(shù)，第二電機側(cè)的第二反饋參數(shù)包括：第二電流反饋參數(shù)、第二速度反饋參數(shù)、第二位置反饋參數(shù)；

驅(qū)動單元60，其信號采集端分別連接所述虛擬主軸規(guī)劃單元40和所述反饋參數(shù)采集單元50，其信號輸出端與所述第一電機20和第二電機30連接，用于根據(jù)所述位置給定曲線、前饋曲線與所述反饋參數(shù)計算生成控制第一電機20和第二電機30運轉(zhuǎn)的控制信號。

被控對象10的第一端、第二端，代表被控對象10上任意的兩個外力受控端，可位于被控對象本體的兩個不同任意位置上。

本實用新型實施例提供的技術方案中，可至少根據(jù)被控對象起始位置、終點位置兩個位置的運行條件，規(guī)劃出每個兩相鄰位置之間的自變量為虛擬主軸位置，因變量為被控對象位置的位置給定曲線，根據(jù)每兩個相鄰位置間規(guī)劃的位置給定曲線計算前饋曲線，同時，獲取雙側(cè)驅(qū)動電機的反饋參數(shù)，根據(jù)規(guī)劃的前饋曲線以及反饋參數(shù)，對第一電機和第二電機控制，可實時的根據(jù)實際中的反饋參數(shù)對規(guī)劃的位置給定曲線、前饋曲線進行綜合計算，將計算后的控制信號對第一電機和第二電機進行控制，相對于現(xiàn)有技術，控制精度高，可提高雙驅(qū)動電機對被控對象的同步控制精度。

其中，第一傳動機構、第二傳動機構可分別包括鏈條；在第一電機的輸出軸和第二電機的輸出軸之間還可連接有撓性聯(lián)軸器。

在具體的實施當中，上述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置，所述驅(qū)動單元包括驅(qū)動第一電機20的第一驅(qū)動單元和驅(qū)動第二電機30的第二驅(qū)動單元；所述第一驅(qū)動單元包括第一位置環(huán)控制器611、第一速度環(huán)控制器612、第一電流環(huán)控制器613；第一位置環(huán)控制器611、第一速度環(huán)控制器612、第一電流環(huán)控制器613依次電連接，所述第二驅(qū)動單元包括第二位置環(huán)控制器621、第二速度環(huán)控制器622、第二電流環(huán)控制器623；第二位置環(huán)控制器621、第二速度環(huán)控制器622、第二電流環(huán)控制器623依次電連接，所述反饋參數(shù)采集單元包括檢測被控對象第一電機側(cè)的第一位置檢測裝置、檢測被控對象第而電機側(cè)的第二位置檢測裝置。第一位置檢測裝置、第二位置檢測裝置可為光柵尺等。

在具體的實施當中，上述的雙側(cè)驅(qū)動電機的同步控制裝置，所述第一驅(qū)動單元還包括第一位置同步控制器，其信號接入端與所述反饋參數(shù)采集單元連接，用于獲取第一位置反饋參數(shù)、第二位置反饋參數(shù)，其信號輸出端與所述第一位置環(huán)控制器連接；所述第二驅(qū)動單元還包括第二位置同步控制器，其信號接入端與所述反饋參數(shù)采集單元連接，用于獲取第一位置反饋參數(shù)、第二位置反饋參數(shù)，其信號輸出端與所述第二位置環(huán)控制器連接。

第一電機的位置給定與位置反饋之間的誤差為s_m＝s+θ_merr-θ_mf，θ_merr＝K_mp(θ_mf-θ_sf)，其中θ_merr為第一電機側(cè)位置同步控制器調(diào)節(jié)輸出的位置補償量、θ_mf為第一電機側(cè)實時反饋的第一位置反饋參數(shù)，θ_sf為第二電機側(cè)實時反饋的第二位置反饋參數(shù)，K_mp為大于0小于等于1的第一電機側(cè)同步位置控制器比列系數(shù)；

第二電機的位置給定與位置反饋之間的誤差為s_s＝s+θ_serr-θ_sf，θ_serr＝K_sp(θ_sf-θ_mf)，其中θ_serr為第二電機側(cè)位置同步控制器調(diào)節(jié)輸出的位置補償量、K_sp為大于0小于等于1的第二電機側(cè)同步位置控制器比列系數(shù)。

在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側(cè)重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。

可以理解的是，上述裝置中的相關特征可以相互參考。另外，上述實施例中的“第一”、“第二”等是用于區(qū)分各實施例，而并不代表各實施例的優(yōu)劣。

在此處所提供的說明書中，說明了大量具體細節(jié)。然而，能夠理解，本實用新型的實施例可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐。在一些實例中，并未詳細示出公知的結(jié)構和技術，以便不模糊對本說明書的理解。

類似地，應當理解，為了精簡本公開并幫助理解各個實用新型方面中的一個或多個，在上面對本實用新型的示例性實施例的描述中，本實用新型的各個特征有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而，并不應將該公開的裝置解釋成反映如下意圖：即所要求保護的本實用新型要求比在每個權利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說，如下面的權利要求書所反映的那樣，實用新型方面在于少于前面公開的單個實施例的所有特征。因此，遵循具體實施方式的權利要求書由此明確地并入該具體實施方式，其中每個權利要求本身都作為本實用新型的單獨實施例。

本領域那些技術人員可以理解，可以對實施例中的裝置中的部件進行自適應性地改變并且把它們設置在與該實施例不同的一個或多個裝置中?？梢园褜嵤├械牟考M合成一個部件，以及此外可以把它們分成多個子部件。除了這樣的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何組合對本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何裝置的所有部件進行組合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的每個特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。

此外，本領域的技術人員能夠理解，盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本實用新型的范圍之內(nèi)并且形成不同的實施例。例如，在下面的權利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。本實用新型的各個部件實施例可以以硬件實現(xiàn)，或者以它們的組合實現(xiàn)。

應該注意的是上述實施例對本實用新型進行說明而不是對本實用新型進行限制，并且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的范圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中，不應將位于括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權利要求中的部件或組件。位于部件或組件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的部件或組件。本實用新型可以借助于包括有若干不同部件的裝置來實現(xiàn)。在列舉了若干部件的權利要求中，這些部件中的若干個可以是通過同一個部件項來具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序?？蓪⑦@些單詞解釋為名稱。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內(nèi)。