双轴同步控制问题求助？ 点击：10922 | 回复：100
发表于：2007-01-11 19:46:00
楼主
我的控制方式为主从控制方式：上位机（数控系统）-->伺服驱动器1-->伺服电机1
-->伺服驱动器2-->伺服电机2
伺服电机1和伺服电机2通过各自的滚珠丝杆共同驱动负载运动，即要解决两电机的同步问题，两电机的编码器信号可以反馈至数控系统，只是目前没有对这个反馈回来的信号进行处理，因此，还是半闭环的系统。
控制要求：最大速度60m/min，同步精度要求较高，加速度0.5～1g。
上位机采用脉冲控制方式，在上位机中对编码器的信号进行实时处理，然后将计算出的补偿量在下一个插补周期补到从动轴上，这样主动轴保证了位置精度，从动轴保证了双轴的同步，这样也带来了问题。1，系统可能会不停的振荡，很容易造成丝杆别死。2，关键是实际的调试，因为不知道补偿到底有没有效果，极有可能一开始的就把丝杆别死，这样就造成了不敢随便调试，即使有了双轴不同步的保护措施。
为了能顺利调试，现采用同步控制器或同步控制卡对编码器反馈的信号进行处理，也就是由同步控制器来实现对从动轴的补偿。也不知道现在同步控制器或同步控制卡能达到这种实时补偿得功能不？
不知道我所说理解的对不对？调试方案行得通不？希望各位能够指点！
-->伺服驱动器2-->伺服电机2
伺服电机1和伺服电机2通过各自的滚珠丝杆共同驱动负载运动，即要解决两电机的同步问题，两电机的编码器信号可以反馈至数控系统，只是目前没有对这个反馈回来的信号进行处理，因此，还是半闭环的系统。
控制要求：最大速度60m/min，同步精度要求较高，加速度0.5～1g。
上位机采用脉冲控制方式，在上位机中对编码器的信号进行实时处理，然后将计算出的补偿量在下一个插补周期补到从动轴上，这样主动轴保证了位置精度，从动轴保证了双轴的同步，这样也带来了问题。1，系统可能会不停的振荡，很容易造成丝杆别死。2，关键是实际的调试，因为不知道补偿到底有没有效果，极有可能一开始的就把丝杆别死，这样就造成了不敢随便调试，即使有了双轴不同步的保护措施。
为了能顺利调试，现采用同步控制器或同步控制卡对编码器反馈的信号进行处理，也就是由同步控制器来实现对从动轴的补偿。也不知道现在同步控制器或同步控制卡能达到这种实时补偿得功能不？
不知道我所说理解的对不对？调试方案行得通不？希望各位能够指点！
发表于：2007-01-17 22:05:00
25楼
听起来和机床里的钢性功牙一个道理,肯定做全闭环,否则你会把累计误差丢掉的,首先把加速度调成一样,伺服的位置回路增益一定要一样,先不连丝杠,先从系统监视看下位置的同步误差有多大(可以设置位置误差大于多少就报警),如果太大,调整加减速时间和增益(往小调),至到同步误差在你的允许范围内(这都是你的机械要过硬的前提下),你的伺服不会是国产的吧?如果是那就别做了,0.5~1G加速度的国产的肯定震,还异音大.如果是进口的话,两个驱动器的厂家最好一样(有的驱动器是有误差控制,有的是无误差控制),你这要求挺高的,60M的速度,我不知道你用在哪?但做如此高的性能,你的机械一定要过硬,否则震动和异音是没办法解决的(就算用进口驱动器).我看别人调过伺服电机做同步控制的,我自己做过用2个变频器做同步的(精度不是很高,根据编码器的位置差做PID控制,这个就要主从控制,但一开始也是同时启动,只是我只调试一个轴的频率,使它时时跟随另一个电机就好了)
发表于：2007-01-18 14:55:00
29楼
俺来讲讲刚性攻牙吧，刚性攻牙也叫刚性攻丝，是数控机床的一种加工功能。是在转孔后在用丝锥攻出螺纹的过程。要有主轴作为位置轴于Z轴进行差补的过程。
一般要求最大误差不超过5％就能够达到要求。西门子、发那科、发格等系统采用主轴于Z轴差补控制，精度很好，国内系统多数采用Z轴跟随主轴方式，这样对主轴要求降低了，但对Z轴要求很高，精度很难保证，成都广泰采用开环脉冲方式攻牙，即将计算好的进给速度通过脉冲方式同时发主轴和Z轴，这样就对主轴和Z轴性能要求很高，精度有所提高。台湾宝元、台湾新代等数控系统采用主轴脉冲闭环控制即向主轴和Z轴同时采用脉冲控制，再根据反馈情况进行差补，对主轴性能要求非常高，攻丝速度和误差控制在17个脉冲内，效果非常好。
一般要求最大误差不超过5％就能够达到要求。西门子、发那科、发格等系统采用主轴于Z轴差补控制，精度很好，国内系统多数采用Z轴跟随主轴方式，这样对主轴要求降低了，但对Z轴要求很高，精度很难保证，成都广泰采用开环脉冲方式攻牙，即将计算好的进给速度通过脉冲方式同时发主轴和Z轴，这样就对主轴和Z轴性能要求很高，精度有所提高。台湾宝元、台湾新代等数控系统采用主轴脉冲闭环控制即向主轴和Z轴同时采用脉冲控制，再根据反馈情况进行差补，对主轴性能要求非常高，攻丝速度和误差控制在17个脉冲内，效果非常好。
发表于：2007-01-23 09:58:00
37楼
前几天机器中毒，到现在才完全好，没想到有这么多的热心人回复，在此谢过了：）
首先第一个问题：“参数错误”提到“先不连丝杠,先从系统监视看下位置的同步误差有多大”，我想问下如果不连丝杆的话，那要怎么带动滑台运动？很遗憾，我们的伺服是国产的，具体性能我还没有调试过。
问题二：还是对“参数错误”的，因为我们有个加减速，应该能够避免撞击发生。现在确定的是，上位机是数控系统，如果“直接用2个轴通道做联动”的话，是不是只能保证发出的脉冲数一样？而后面的伺服电机部分完全靠没有同步调整的伺服来解决是不能满足要求的。我们目前的目标是能在数控系统内做同步控制（国产的数控系统），最后才把这个功能做到伺服驱动器里面。
我们做的就是一个十字滑台，下滑台采用双轴控制，控制方式就采用我发的帖里面写的，如果采用前后的主从方式的话，延时时间太长，空载的时候就有5ms（刘老师提这个问题的时候，我没有好好想，后来做实验测了下）。
在这里想问下“参数错误”，你“看别人调过伺服电机做同步控制”，我很想了解下过程，不知道您能不能讲解一下，因为我们对这个还是没有很好的办法。
首先第一个问题：“参数错误”提到“先不连丝杠,先从系统监视看下位置的同步误差有多大”，我想问下如果不连丝杆的话，那要怎么带动滑台运动？很遗憾，我们的伺服是国产的，具体性能我还没有调试过。
问题二：还是对“参数错误”的，因为我们有个加减速，应该能够避免撞击发生。现在确定的是，上位机是数控系统，如果“直接用2个轴通道做联动”的话，是不是只能保证发出的脉冲数一样？而后面的伺服电机部分完全靠没有同步调整的伺服来解决是不能满足要求的。我们目前的目标是能在数控系统内做同步控制（国产的数控系统），最后才把这个功能做到伺服驱动器里面。
我们做的就是一个十字滑台，下滑台采用双轴控制，控制方式就采用我发的帖里面写的，如果采用前后的主从方式的话，延时时间太长，空载的时候就有5ms（刘老师提这个问题的时候，我没有好好想，后来做实验测了下）。
在这里想问下“参数错误”，你“看别人调过伺服电机做同步控制”，我很想了解下过程，不知道您能不能讲解一下，因为我们对这个还是没有很好的办法。
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