本发明涉及多马达同步驱动,具体为一种多马达同步回转驱动系统及其驱动方法。
背景技术:
1、多马达同步驱动系统是一种控制系统,用于同时控制多个电动马达的速度和位置,使它们在同步运行,这种驱动系统通常用于需要多个电动马达协同工作的应用,例如机器人、自动化生产线和医疗设备等,多马达同步驱动可以确保各个电动马达之间的速度和位置保持一致,从而提高系统的稳定性和精度,同时通过多马达同步驱动系统可以实现双重、多重保障的控制机制,提高系统的安全性,在某个马达出现问题时,其他马达可以继续工作,确保系统的正常运行和安全操作。
2、由于传统多马达同步驱动系统的控制方式较为简单,没有通过算法不断优化控制策略,导致无法实现精细的控制和调节,所以在某些高要求的应用场景下,可能无法满足精度要求,从而存在马达工作效率低下的问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种多马达同步回转驱动系统及其驱动方法,具备通过信号采集模块采集电机速度信号djsd、电机位置信号djwz、控制模式信号kzms、复位信号fwxh以及急停信号jtxh,并将上述信号传输至控制器模块,控制器模块根据信号采集模传输的信号数据,计算电机标准速度dbzs、电机标准运动位置dbzw以及电机驱动信号值dqxh,并将上述计算所得数值传输至电机驱动模块,电机驱动模块根据控制模式信号kzms、复位信号fwxh、急停信号jtxh、电机标准速度dbzs、电机标准运动位置dbzw以及电机驱动信号值dqxh的数值控制电机的运行状态,传感器模块根据电机的运行状态数据,不断监测电机的实际位置、速度以及负载情况,控制策略调整模块根据传感器监测的数据进行电机控制策略调整,通过调整优化电机控制策略,从而实现马达精细的控制和调节,提高了马达的工作效率等优点,解决了上述问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种多马达同步回转驱动系统,包括信号采集模块、控制器模块、电机驱动模块、传感器模块以及控制策略调整模块;
5、信号采集模块通过电性与控制器模块连接;
6、控制器模块通过电性与电机驱动模块连接;
7、驱动模块通过电性与传感器模块连接;
8、传感器反馈模块通过电性与控制策略调整模块连接;
9、信号采集模块用于采集电机速度信号djsd、电机位置信号djwz、控制模式信号kzms、复位信号fwxh以及急停信号jtxh,并将上述信号传输至控制器模块;
10、控制器模块根据信号采集模传输的信号数据,计算电机标准速度dbzs、电机标准运动位置dbzw以及电机驱动信号值dqxh,并将上述计算所得数值传输至电机驱动模块;
11、电机驱动模块根据控制模式信号kzms、复位信号fwxh、急停信号jtxh、电机标准速度dbzs、电机标准运动位置dbzw以及电机驱动信号值dqxh的数值控制电机的运行状态;
12、传感器模块根据电机的运行状态数据,不断监测电机的实际位置、速度以及负载情况,并将这些信息反馈给控制策略调整模块;
13、控制策略调整模块根据传感器监测的数据进行电机控制策略调整。
14、优选的,信号采集模块将采集的电机速度信号编入数据集,该数据集合为
15、{djsdn-9,djsdn-8,djsdn-78,...,djsdn}。
16、优选的,信号采集模块将采集的电机位置信号编入数据集,该数据集合为
17、{djwzn-9,djwzn-8,djwzn-7,...,djwzn}。
18、优选的,信号采集模块将采集的控制模式信号编入数据集,该数据集合为
19、{kzmsn-9,kzmsn-8,kzmsn-7,...,kzmsn}。
20、优选的,控制器模块根据信号采集模传输的信号数据,计算电机标准速度dbzs,计算公式如下:
21、
22、公式中,dbzs表示电机标准速度,mcxh表示脉冲信号频率,指控制器模块根据信号采集模传输的脉冲信号频率,ljdz表示螺距,螺距是螺杆每转一圈推动的距离,bmqs表示编码器线数,指电机编码器的线数每转一圈编码器输出的脉冲数,60表示将速度单位从转/分钟转换为毫秒/秒。
23、优选的,控制器模块根据信号采集模传输的信号数据,计算电机标准运动位置dbzw,计算公式如下:
24、
25、公式中,dbzw表示电机标准运动位置,mcjs表示脉冲信号计数值,是控制器模块根据信号采集模传输的脉冲信号计数值,ljdz表示螺距,螺距是螺杆每转一圈推动的距离,bmqs表示编码器线数,指电机编码器的线数每转一圈编码器输出的脉冲数。
26、优选的,控制器模块根据信号采集模传输的信号数据,计算电机驱动信号值dqxh,计算公式如下:
27、
28、公式中,dqxh表示电机驱动信号值,e(t)表示当前电机位置误差,kp、ki以及kd表示比例系数、积分系数和微分系数。
29、优选的,电机驱动模块根据控制模式信号kzms、复位信号fwxh、急停信号jtxh、电机标准速度dbzs、电机标准运动位置dbzw以及电机驱动信号值dqxh的数值控制电机的运行状态,控制方式如下:
30、电机驱动模块首先会解析控制模式信号、复位信号、急停信号等输入信号,确定当前的工作模式和应急控制状态;
31、电机驱动模块通过电机驱动器向电机发送相应的控制信号,控制电机的运行状态,包括速度、位置以及加速度;
32、在控制电机运行过程中,电机驱动模块会实时监测电机的运行状态,包括速度、位置以及电流。
33、优选的,控制策略调整模块根据传感器监测的数据进行电机控制策略调整,控制策略设计方法如下:
34、控制策略调整模块通过遗传优化算法对控制参数进行调整,实现最佳的控制效果,优化过程基于传感器监测数据和系统性能指标,找到最优的控制策略参数组合;
35、控制策略调整模块实时反馈调整后的控制策略到控制器模块,对电机运行状态进行调整和优化。
36、优选的,一种多马达同步回转驱动的驱动方法,具体步骤如下:
37、s1、通过信号采集模块采集电机速度信号djsd、电机位置信号djwz、控制模式信号kzms、复位信号fwxh以及急停信号jtxh,并将上述信号传输至控制器模块;
38、s2、控制器根据接收到的信号采集模块传输的信号数据,计算每个电机的目标速度和位置,以及电机驱动信号;
39、s3、电机驱动模块根据控制模式信号kzms、复位信号fwxh、急停信号jtxh、电机标准速度dbzs、电机标准运动位置dbzw以及电机驱动信号值dqxh的数值控制电机的运行状态;
40、s4、传感器模块根据电机的运行状态数据,不断监测电机的实际位置、速度以及负载情况,并将这些信息反馈给控制策略调整模块;
41、s5、控制策略调整模块根据传感器反馈的数据,调整控制策略,通过不断的计算、控制和调整,系统实现多个电机的同步回转运动。
42、与现有技术相比,本发明提供了一种多马达同步回转驱动系统及其驱动方法,具备以下有益效果:
43、本发明通过信号采集模块采集电机速度信号djsd、电机位置信号djwz、控制模式信号kzms、复位信号fwxh以及急停信号jtxh,并将上述信号传输至控制器模块,控制器模块根据信号采集模传输的信号数据,计算电机标准速度dbzs、电机标准运动位置dbzw以及电机驱动信号值dqxh,并将上述计算所得数值传输至电机驱动模块,电机驱动模块根据控制模式信号kzms、复位信号fwxh、急停信号jtxh、电机标准速度dbzs、电机标准运动位置dbzw以及电机驱动信号值dqxh的数值控制电机的运行状态,传感器模块根据电机的运行状态数据,不断监测电机的实际位置、速度以及负载情况,控制策略调整模块根据传感器监测的数据进行电机控制策略调整,通过调整优化电机控制策略,从而实现马达精细的控制和调节,提高了马达的工作效率。
1.一种多马达同步回转驱动系统,其特征在于:包括信号采集模块、控制器模块、电机驱动模块、传感器模块以及控制策略调整模块;
2.根据权利要求1所述的一种多马达同步回转驱动系统,其特征在于:所述信号采集模块将采集的电机速度信号编入数据集,该数据集合为{djsdn-9,djsdn-8,djsdn-7,...,djsdn}。
3.根据权利要求2所述的一种多马达同步回转驱动系统,其特征在于:所述信号采集模块将采集的电机位置信号编入数据集,该数据集合为{djwzn-9,djwzn-8,djwzn-7,...,djwzn}。
4.根据权利要求3所述的一种多马达同步回转驱动系统,其特征在于:所述信号采集模块将采集的控制模式信号编入数据集,该数据集合为{kzmsn-9,kzmsn-8,kzmsn-7,...,kzmsn}。
5.根据权利要求4所述的一种多马达同步回转驱动系统,其特征在于:所述控制器模块根据信号采集模传输的信号数据,计算电机标准速度dbzs,计算公式如下:
6.根据权利要求5所述的一种多马达同步回转驱动系统,其特征在于:所述控制器模块根据信号采集模传输的信号数据,计算电机标准运动位置dbzw,计算公式如下:
7.根据权利要求6所述的一种多马达同步回转驱动系统,其特征在于:所述控制器模块根据信号采集模传输的信号数据,计算电机驱动信号值dqxh,计算公式如下:
8.根据权利要求7所述的一种多马达同步回转驱动系统,其特征在于:所述电机驱动模块根据控制模式信号kzms、复位信号fwxh、急停信号jtxh、电机标准速度dbzs、电机标准运动位置dbzw以及电机驱动信号值dqxh的数值控制电机的运行状态,控制方式如下:
9.根据权利要求8所述的一种多马达同步回转驱动系统,其特征在于:所述控制策略调整模块根据传感器监测的数据进行电机控制策略调整,控制策略设计方法如下:
10.根据权利要求1所述的一种多马达同步回转驱动的驱动方法,具体步骤如下: