聊城网站建设科技公司网站自己的

说明

某项目设计两台电动缸同步，八台电动缸，原理都是一致的，不同项目要求的同步率不一样，有些项目要求起终点位置一致，有些项目要求整个运动过程中位置要一致，针对此类问题有如下设备可以选择，伺服电机配套伺服驱动器，加上减速机安装在电缸上面组成电动缸，现在一般比较重要的场合会使用电动缸，因为液压的可能会因为温度等因素出现问题。

控制电动缸运动，实际上控制好伺服电机就可以，市面上的伺服电机现在基本都很成熟，因此主要问题就在于驱动器和控制器上面。驱动器一般会配备多种通讯接口和控制的主机进行通讯，最常见的有CAN通讯、485串口通讯等。

驱动器配套其他控制设备使用，控制主机可以按项目进行选择，一般有以下几种

（1）控制器选择常见的可编程逻辑控制器（PLC），需要接各种传感器信号以及IO信号等和多个设备互相进行数据的收发时，可以使用PLC作为控制器。

（2）运动控制卡，专门为驱动器设计，方便易操作，控制精度高，很多人推荐使用，说是很方便，我暂时还没接触过。

 专门定制的嵌入式设备，和驱动器一体的，这个成本高，相比于其他两种研发周期长，而且稳定性不如前面两个。

我在本次项目中使用PLC进行控制，因为我们本身就是销售PLC的，另外设备有IO信号要处理，并且还有上位机的各种数据要处理。驱动器使用CAN通讯总线控制。本次使用的驱动器并不是完全严格按照标准CANopen开发，驱动器厂家在某些底层参数上面进行了自己的更改，并且产品迭代后的更新并未在说明书上面说明，这导致我后期调试时有些问题一直找不到原因，大家在做项目时要注意，要和厂家沟通好，虽然有些人本身就懒得搭理你，因为他们也可能是套壳产品。

电动缸同步

相比而言PLC自带的CAN 通讯需要每个控制字去选择，整个流程还是比较麻烦的，并且PLC还受程序容量的影响，程序多了就会影响扫描周期，这就会导致数据更新速率不够快，这样的结果会导致无法实时判断位置。但是我作为PLC厂家必须使用PLC。

电动缸的同步一般需要两种考虑思路，

（1）两个电动缸受力大小一致，

①行驶过程中有两个电动缸受力波动不一致的现象

解决此问题有三种办法，

a、一种是选用功率更大的伺服电机，就相当于较大的功率带动小负载，所以这种情况下，负载重量的小波动对控制没什么影响，但是更大功率的意味着要选用更大体积的伺服电机伺服驱动器，

b、所以还有一种如下的方法，就是采用主从的办法，这种方法是一台伺服电机做主设备，另一台伺服电机做从站设备，从站设备完全跟随主站设备进行运行，这种的办法需要在硬件上进行线路改装，另外只需要控制一台电机，但是也有弊端，从站设备只能跟随主站设备进行运动。

c、还有一种就是位置环做外环，速度环做内环，主要原理是使用位置环来控制两台电动缸，因为位置环的原则是，我不考虑中间过程我只需要控制终点和起点的位置，因此当受力不均匀时可能会出现，负载较大的一个电机速度就会降低，导致两电动缸的位移不一致，这种情况下可以对实时读取的位置做判断，当位置有偏差时需要做速度补偿，但是补偿的对象需要慎重选择，因为可能受到阻力的电动缸加上阻力受力在电动缸承受范围内，这样的话给此电动缸施加较高的速度去做追平运动是没问题的（需要考虑多久追平，做对应的速度补偿），但是如果受力超出了这个承受范围，你再去施加更高的速度，就会导致过载损坏电机，这种情况下最好的就是，降低另一个电动缸的速度来尽量保持平衡；如果负载较重，一般可以使用减速比更高的减速机，这样可以很好的提高扭矩，但是也要注意减速比更高意味着整体的运动速度也会降低，所以相应的场合在不同的条件下应选用合适的减速机。但是我本次使用的驱动器没有以标准的CANOPEN功能开发，因此不支持位置环时速度平滑补偿，如果速度改变就会先停止再以补偿速度运行，这样会导致设备抖动更严重，严重损坏设备。因此我采用了使用速度环控制电机，但是这种情况下会出现另一种问题，设备走速度环时需要人为去控制减速度起终点，但是不同速度减速的距离又不一致，如果给定一样的减速位置，这就会导致速度高的时候超过终点，速度低的时候又到不了终点，这个是很糟糕的，我的想法是使用速度补偿的原则，检测几个位置计算出线性关系，以反比形式得出手动拟合的关系式，比如△X＝kx+b，得出一个反比函数，当两电缸出现位置偏差时进行速度补偿，以减小误差，另外为了让补偿过程实现平滑的补偿，让设备不抖动，速度补偿应当是线性的补偿，而不是阶梯型补偿，这就意味着需要找一个合适的一种方法来进行补偿。规范的伺服电机位置环也有速度实时切换的功能，但是无奈我选用的驱动器恰好没有，因此我30ms读取一次电动缸的位置，通过两个电动缸的位置差值，决定是否对某个电动缸进行速度的补偿，补偿的算法是检测多个值，在上述线性公式中得出比较合理的系数，但是补偿中要注意如下问题，补偿要注意速度上限（这部分程序中可以分段写，当速度较大时，可以使用减速补偿，速度小时，加速补偿），以及电缸的偏差，如果偏差过大，就不适用于快速补偿，不能指望快速补偿在0.5秒就能弥补偏差的要求。偏差过大时，这种发如果系数过大，进行速度补偿试时，可能会产生一台电动缸加速，一台电动缸停止，反而会对设备产生二次损坏。