本實用新型涉及自動化控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

伺服來自英文單詞Servo，指系統(tǒng)跟隨外部指令進行人們所期望的運動。伺服系統(tǒng)作為一種傳動裝置，在現(xiàn)代工業(yè)的各個領(lǐng)域有廣泛的運用。伺服系統(tǒng)主要由伺服驅(qū)動器、伺服電機和反饋裝置、接線電纜等相關(guān)配件組成。伺服驅(qū)動器的功能是接受外部指令，完成伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制。伺服驅(qū)動器采用經(jīng)典自動控制三環(huán)控制理論對電機進行位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)控制。以控制器為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機構(gòu)，將電能轉(zhuǎn)換為機械能，實現(xiàn)機械的運動要求。

現(xiàn)代自動化控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，有些場合需要使用到雙鏈條共同拖動一個負載的傳動系統(tǒng)。

因雙鏈條系統(tǒng)中兩臺電機之間沒有剛性連接，在雙機拖動控制系統(tǒng)中使用比較廣泛的雙機主從電流環(huán)模式就不再適用，需要考慮其他的方式對兩臺電機進行同步控制，否則如果兩臺電機運轉(zhuǎn)過程中實際位置不一致，達到一定程度就會引起雙鏈條系統(tǒng)扭曲，甚至造成鏈條卡死。現(xiàn)有的同步技術(shù)一般是由主控制器同時對兩臺驅(qū)動器發(fā)同樣的位置指令，由于不存在剛性連接，系統(tǒng)受電機力矩波動、傳動系統(tǒng)的摩擦力矩波動等非線性因素影響，致使同步性能不是很好，雖然可以外加一些補償技術(shù)，但是因為難以做到實時精確修正，兩臺電機的位置同步性不受控制，位置差具有隨機性，效果并不是很好。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的是提出一種可確保同步輸出的帶雙機位置環(huán)同步控制的數(shù)字式正弦波交流伺服驅(qū)動器。

本實用新型包括主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器和從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器，所述主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器與主正弦波伺服電機連接，所述從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器與從正弦波伺服電機連接，本實用新型的特點是：所述主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器和從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器之間設(shè)置用于傳遞當前位置、目標位置和驅(qū)動器狀態(tài)信號的SPI通訊系統(tǒng)；用戶控制中心的輸出端與主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器連接。

利用本實用新型可以對一個負載同時采用兩套數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器和兩套正弦波伺服電機進行運動的控制，可精確實現(xiàn)兩套正弦波伺服電機對負載的同步運行控制，能夠極大地保護負載和控制電機。

所述主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器設(shè)置第一主控CPU和第一功率驅(qū)動單元，用戶控制中心的輸出連接第一主控CPU，第一主控CPU與第一功率驅(qū)動單元連接，第一功率驅(qū)動單元與主正弦波伺服電機連接，主正弦波伺服電機的反饋信號輸出端連接在第一主控CPU上。

所述從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器設(shè)置第二主控CPU和第二功率驅(qū)動單元，第二主控CPU與第二功率驅(qū)動單元連接，第二功率驅(qū)動單元與從正弦波伺服電機連接，從正弦波伺服電機的反饋信號輸出端連接在第二主控CPU上。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型設(shè)有主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器1、從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器2、主正弦波伺服電機3和從正弦波伺服電機4，主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器1與主正弦波伺服電機3連接，從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器2與從正弦波伺服電機4連接。

在主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器1和從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器2之間設(shè)置用于傳遞當前位置、目標位置和驅(qū)動器狀態(tài)信號的SPI通訊系統(tǒng)5。

用戶控制中心6的輸出端還與主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器1連接。

主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器1內(nèi)設(shè)置第一主控CPU1-1和第一功率驅(qū)動單元1-2。用戶控制中心6的輸出連接第一主控CPU1-1，第一主控CPU1-1與第一功率驅(qū)動單元1-2連接，第一功率驅(qū)動單元1-2與主正弦波伺服電機3連接，主正弦波伺服電機3的反饋信號輸出端連接在第一主控CPU1-1上。

從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器2內(nèi)設(shè)置第二主控CPU2-1和第二功率驅(qū)動單元2-2。第二主控CPU2-1與第二功率驅(qū)動單元2-2連接，第二功率驅(qū)動單元2-2與從正弦波伺服電機4連接，從正弦波伺服電機4的反饋信號輸出端連接在第二主控CPU2-1上。

第一主控CPU1-1和第二主控CPU2-1之間通過SPI通訊系統(tǒng)5連接。

本實用新型的工作原理：

主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器1和主正弦波伺服電機3之間形成三個環(huán)路，內(nèi)環(huán)是電流環(huán)和速度環(huán)，取主正弦波伺服電機三相動力線中的兩相電流IU、IV反饋至主控CPU，經(jīng)過計算處理后反饋的伺服驅(qū)動器控制板上的電流環(huán)處理器，電流環(huán)處理器根據(jù)實時的電流給定信號和電機電流反饋值算出所需的電流實際值，傳送到脈沖驅(qū)動及逆變單元，驅(qū)動主正弦波伺服電機。驅(qū)動器速度環(huán)，通過讀取電機編碼器的A、B信號，反饋到主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器控制板上的速度環(huán)處理器，用戶控制的速度指令傳送給主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器的速度環(huán)處理器，速度環(huán)處理器對接受的外部控制器的位置速度指令值和主正弦波伺服電機反饋的位置速度反饋值進行合并計算處理，輸出電流給定信號至電流環(huán)處理器。外環(huán)為位置環(huán)，通過讀取主正弦波伺服電機的多圈絕對值編碼器的絕對位置信息pos_fb，反饋到主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器上的位置環(huán)處理器，根據(jù)用戶控制的目標位置計算出主正弦波伺服電機運行軌跡并輸出至速度環(huán)。

從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器2和從正弦波伺服電機4之間按上述類同的方式形成三個環(huán)路。

主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器1和從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器2之間通過SPI通訊5傳遞當前位置、目標位置和驅(qū)動器狀態(tài)信號，用于雙電機間的位置環(huán)同步控制。

主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器1和從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器2上電時，將會由主正弦波伺服電機3對主、從兩臺正弦波伺服電機3、4的當前位置進行比較，如不一致會提示上位機控制兩臺驅(qū)動器切換至模式一方式，此方式為從機把主機的當前位置作為最終目標位置運行，運行結(jié)束后兩臺電機將停在同樣的絕對位置上。

主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器1和從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器2到達同樣的絕對位置并停止后自動進入模式二，在此模式下，用戶控制端給出命令后，主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器1接收用戶控制中心6發(fā)出的指令位置后與自己的當前位置進行比較、計算，并把計算出的目標位置pos_cmd給主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器1的位置環(huán)使用，同時通過SPI通訊系統(tǒng)5將計算出的目標位置pos_cmd送至從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器2，從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器2根據(jù)主機送來的目標位置作為自己的目標位置并直接運行，這樣使得從正弦波伺服電機4按照主正弦波伺服電機3同樣的軌跡進行同步運轉(zhuǎn)，避免出現(xiàn)鏈條扭曲或者卡死的情況，達到雙電機位置環(huán)同步控制的目的。

為避免在工作中由于驅(qū)動器監(jiān)控報警或其他故障導(dǎo)致主、從兩臺電機位置差過大，導(dǎo)致鏈條卡死的情況，本實用新型還可設(shè)計雙機位置環(huán)同步保護功能。

若工作過程中主數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器1出現(xiàn)異常報警，主正弦波伺服電機3處于自由滑行狀態(tài)，此時從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器2檢測到主正弦波伺服電機3狀態(tài)異常，將自動切換至模式三，從正弦波伺服電機4將把主正弦波伺服電機3的當前位置作為最終目標位置進行位置環(huán)的跟蹤，最終從正弦波伺服電機4和主正弦波伺服電機3仍會停在相同的位置。

若工作過程中從數(shù)字式交流伺服驅(qū)動器2出現(xiàn)異常報警，從正弦波伺服電機4處于自由滑行狀態(tài)，此時主正弦波伺服電機3檢測到從機狀態(tài)異常，將自動切換至模式四，主正弦波伺服電機3把從正弦波伺服電機4的當前位置作為最終目標位置進行位置環(huán)的跟蹤，可最終使從正弦波伺服電機4和主正弦波伺服電機3停留在相同的位置上。