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1、第26卷第11期机电工程Vo.l26No.112009年11月Mechanical&ElectricalEngineeringMagazineNov.2009*基于CAN总线的多轴同步运动控制系统肖亮亮,李晓明,胡一枫(浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江杭州310018)摘要:针对工业上现代机电设备广泛采用的主从式同步运动控制器不能解决任意轴负载变化对同步性能的干扰等问题。在CAN总线基础上,采用虚轴法的同步控制策略,设计了一个网络化、开放式的多轴同步运动控制系统。使用专用运动控制
2、芯片LM628作为电机的运动控制器,简化了系统的软硬件设计。实验结果证明该方法可解决多电机在运动中出现负载扰动时如何保持同步的问题。关键词:CAN总线;虚轴法;同步运动;LM628中图分类号:TP271.4文献标识码:A文章编号:1001-4551(2009)11-0009-05DesignofmultiaxismotionsynchronizationcontrolsystembasedonCANbusXIAOLiangliang,LIXiaoming,HUYifeng(Facu
3、ltyofMechanicalEngineering&Automation,ZhejiangSciTechUniversity,Hangzhou310018,China)Abstract:Aimingatthesituationthatthemasterslavemotioncontrollerwidelyusedinindustrycannotsolvesynchronousinterferenceproblemsofanyaxisloadchangeinthemodernelectrom
4、echanicaldevices.BasedontheCANbus,thevirtuallineshaftcontrolmethodwasadopted,anetworkbasedandopenendedmultiaxissynchronizedmotioncontrolsystemwasdesigned.Synchronously,adedicatedmotioncontrolchipLM628wasusedasamotioncontroller,thehardsoftwarede
5、signofthesystemwassimplified.Theresultsindicatethatthismethodcansolvethesynchronizationproblemwhenanyloaddisturbanceappearsinthesystem.Keywords:CANbus;virtuallineshaft;motionsynchronizationcontro;lLM628控制模型,并且将同步运动控制方法、CAN总线技术0引言和单轴伺服运动控制结合起来,设计一个
6、网络化的、开针对丝网成本较高,目前国内对丝网检测的准确放式的同步运动控制系统。率得不到保障等问题,研究一套丝网检测装置系统具1虚轴法同步运动控制策略简介有十分重要的意义,从而降低企业的生产成本,保证企业连续性生产的要求。同步运动控制出现于多轴运动出现之后。正是由由于检测的大幅丝网面积达2m2m,造成运动于机器运动趋于复杂,运动轴增多,且要求多个运动之梁的跨度比较大。采用传统机械同步方式,难以满足间密切配合(例如五轴机床,加工中心等),才有必要解视觉检测对精度的高要求,同时也会使设备体积过于决多
7、个运动轴的同步(或协作)问题。目前同步控制模庞大,因此需采用多电机同步的方法。为了保证多轴型可分为3种:主令参考式、主从式和交叉耦合式。电机之间的严格同步运动效果,常需要开发一个用于在本研究的同步控制策略中,选用虚轴法的同步多轴的同步运动控制器。控制模型。虚轴法是虚拟主轴法的简称,也有文献称目前大多是基于主-从式同步控制模型建立起来之为电子主轴!法,其本质上属于耦合控制的范畴。的运动控制器,该运动控制器无法解决负载变化对同其实现方法是在从轴与主轴之间引入了一个力矩模步性能的干扰,同时整体性能会被主
8、轴的性能所制块,能够根据轴运动参数之差(即速度差、位置差)计[1]约。如果主轴选择的不合适,则无法适应复杂的控算出一个虚拟力矩,并将该虚拟力矩反馈到主轴控制制对象以及存在负载扰动的同步控制。器的前向通道中,从而实现轴之间参数的耦合反馈。在本研究的同步控制策略中,选用虚轴法的同步且虚轴法对理论分析要求不高,相对其他耦合控制算收稿日期:2009-05-25基金项目:国家自然科学基金资助项目(50605056);浙江省科技攻关资助项目(2007C21078)作者简介:肖亮亮(1983-)
