模塊
[0049]42第二速度控制模塊
[0050]5 同步卡
【具體實施方式】
[0051]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用,本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用,在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0052]請參閱圖1至圖3需要說明的是,本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想,雖圖示中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制,其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局型態也可能更為復雜。
[0053]實施例一
[0054]請參閱圖1至圖2,本發明提供一種RPDC電氣同步消隙裝置,所述RPDC電氣同步消隙裝置包括:主電機1、從電機2、主驅動器3及從驅動器4 ;所述主電機I與所述主驅動器3電連接,所述從電機2與所述從驅動器4電連接;所述主驅動器3與所述從驅動器4電連接,并實時交換同步消隙參數。
[0055]作為示例,所述主驅動器3及所述從驅動器4內均設有同步卡5,所述主驅動器3及所述從驅動器4通過所述同步卡5實現電連接,并通過所述同步卡5實時交換同步消隙參數。
[0056]作為示例,所述RPDC電氣同步消隙裝置還包括齒輪(未示出)及齒條(未示出)或齒圈(未示出);所述主電機I及所述從電機2適于驅動與其對應的所述齒輪與所述齒條或齒圈嗤合。
[0057]作為示例,所述主電機I及所述從電機2可以均為伺服電機,所述主驅動器3及所述從驅動器4可以均為伺服驅動器。
[0058]作為示例,所述從驅動器4內還設有工藝調節模塊41,所述工藝調節模塊41與所述主驅動器3電連接;所述工藝調節模塊41適于補償兩臺驅動器之間的電流差。
[0059]作為示例,請參閱圖2,所述主驅動器3內設有位置控制模塊31及第一速度控制模塊32,所述從驅動器4內設有第二速度控制模塊42。所述位置控制模塊31適于根據所述主驅動器3的實際位置與參考位置之差得到參考速度值;所述第一速度控制模塊32及所述第二速度控制模塊42的輸入端與所述位置控制模塊31的輸出端電連接,適于根據各自的實際速度值與所述參考速度值之差分別得到第一力矩電流參考值及第二力矩電流參考值;所述工藝調節模塊41的輸入端與所述第一速度控制模塊32及所述第二速度控制模塊42的輸出端電連接,且所述工藝調節模塊41的輸出端與所述第二速度控制模塊42的輸入端電連接,適于將所述第一力矩電流參考值及所述第二力矩電流參考值進行比對,并補償二者的偏差。
[0060]作為示例,所述主驅動器3內還設有第一電流控制模塊(未示出),所述從驅動器4內還設有第二電流控制模塊(未示出);所述第一電流控制模塊的輸入端與所述第一速度控制模塊32的輸出端電連接,適于將由補償后的所述第一力矩電流參考值與消隙偏置電流疊加后得到第一輸入參考電流值轉化為對應的PWM(脈沖寬度調制)占空比信號,使所述主電機I的實際電流時刻跟蹤所述第一輸入參考電流值,并控制所述主電機I的實際電流值與所述第一輸入參考電流值保持一致;所述第二電流控制模塊的輸入端與所述第二速度控制模塊42的輸出端電連接,適于將由補償后的所述第二力矩電流參考值與消隙偏置電流相減后得到第二輸入參考電流值轉化為對應的PWM(脈沖寬度調制)占空比信號,使所述從電機2的實際電流時刻跟蹤所述第二輸入參考電流值,并控制從電機2的實際電流值與所述第二輸入參考電流值保持一致。
[0061]需要說明的是,所述工藝調整模塊41、所述位置控制模塊31、所述第一速度控制模塊32、所述第一電流控制模塊、所述第二速度控制模塊42及所述第二電流控制模塊均為虛擬模塊。
[0062]本發明通過設置所述主驅動器3及所述從驅動器4分別驅動所述主電機I及所述從電機2實現電氣同步消隙功能,不需要PLC、運動控制器或CNC等上位系統干預;所述主驅動器3與所述從驅動器4之間數據同步周期較短,只有約125 μ S,消隙響應速度快、精度高;所述主驅動器3與所述從驅動器4實時交換、平均電流參考值,保證所述主電機I及所述從電機2出力均衡。
[0063]請參閱圖2,本發明的所述RPDC電氣同步消隙裝置的消隙原理為:
[0064]所述位置控制模塊31根據實際位置偏差(即實際位置ε 與參考位置ε 的差值),計算出參考速度值nraf;
[0065]將所述參考速度值nraf同時作為所述第一速度控制模塊32及所述第二速度控制模塊42的給定,所述第一速度控制模塊32根據所述主驅動器3的實際速度值na$M與所述參考速度值n?f之差(即所述主驅動器3的實際速度值n a$M與所述參考速度值n 的差值)計算出第一力矩電流參考值isqraf,s。。“所述第二速度控制模塊42根據所述從驅動器4的實際速度值na&s與所述參考速度值n 之差(即所述從驅動器4的實際速度值η &,5與所述參考速度值nraf的差值)得到第二力矩電流參考值i sqraf,s(:cin,s;
[0066]所述主驅動器3與所述從驅動器4通過同步卡5實時交換所述第一力矩電流參考值isqraf,s_,M及所述第二力矩電流參考值i Sqraf,_n,s;所述工藝調節模塊41將所述第一力矩電流參考值Isql^stxin,M及所述第二力矩電流參考值?進行比對,并補償二者的偏差;
[0067]在所述第一力矩電流參考值isqraf,sran,M及所述第二力矩電流參考值i sqraf,s_,s上分別施加大小相同的消隙偏置電流isq’bi叫μ及i sq,blas,s,所述消隙偏置電流isq,blas,M與補償后的所述第一力矩電流參考值isqrafiS(:ciniM相加后作為第一輸入參考電流值輸出給所述第一電流控制模塊,所述第一電流控制模塊將所述第一輸入參考電流值轉化為對應的PWM(脈沖寬度調制)占空比信號,使所述主電機I的實際電流時刻跟蹤所述第一輸入參考電流值,并控制所述主電機I的實際電流值與所述第一輸入參考電流值保持一致;所述消隙偏置電流isq,blas,s與補償后的所述第二力矩電流參考值i sqK3f,s_,s相減后作為第二輸入參考電流值輸出給所述第二電流控制模塊,所述第二電流控制模塊將所述第二輸入參考電流值轉化為對應的PWM(脈沖寬度調制)占空比信號,使所述從電機2的實際電流時刻跟蹤所述第二輸入參考電流值,并控制從電機2的實際電流值與所述第二輸入參考電流值保持一致。
[0068]需要說明的是,圖2中的圓圈表示數值運算,沒有的表示相加,有的表示相減。
[0069]實施例二
[0070]請結合圖2參閱圖3,本發明還提供一種RPDC電氣同步消隙裝置的消隙方法,所述消隙方法包括:
[0071]S1:提供主驅動器、從驅動器、主伺服電機及從伺服電機,所述主驅動器與所述主伺服電機電連接,所述從驅動器與所述從伺服電機電連接,所述主伺服電機及所述從伺服電機分別驅動各自的齒輪與齒條或齒圈嗤合;
[0072]S2:設備靜止時,所述主伺服電機及所述從伺服電機在所述主驅動器及所述從驅動器的控制下產生大小相同、方向相反的消隙張力,以消除機械間隙;
[0073]S3:設備工作時,若負載小于消隙張力,所述主伺服電機與所述從伺服電機出力方向相反,所述主伺服電機與所述從伺服電機的扭矩之差為負載扭矩;若負載大于消隙張力,所述主伺服電機與所述從伺服電機出力方向相同,所述主伺服電機與所述從伺服電機的扭矩之和為所述負載的扭矩。
[0074]作為示例,所述主驅動器內設有位置控制模塊、第一速度控制模塊及第一電流控制模塊,所述從驅動器內設有第二速度控制模塊、工藝調節模塊及第二電流控制模塊;所述主伺服電機及所述從伺服電機在所述主驅動器及所述從驅動器的控制下產生大小相同、方向相反的