论文部分内容阅读
随着电力电子技术、微型电子与计算机技术、传感器技术以及稀土永磁材料与电机控制理论的发展，从机械主轴到电子轴控制方式，从模拟控制到数字系统，从传统PID控制到人工智能算法，多电机的同步控制技术取得了长足的进步。因此，深入研究多电机的同步控制，提高其控制精度具有重要意义。本文针对多电机的同步控制问题，以多色卷筒纸印刷机为应用对象，在分析了机械主轴控制、非交叉耦合控制、交叉耦合控制等控制方式的优缺点的基础上，进行了以下研究工作：(1)确定基于FPGA+DSP硬件平台上的交叉耦合控制方式，设计平均误差算法的同步控制方案。(2)硬件上采用当前运动控制专用DSP芯片TMS320F2812来进行算法实现，使一片TMS320F2812芯片控制两台永磁同步电动机，充分利用硬件资源，节省开发成本。(3)采用XC95144XL来实现逻辑控制，分担DSP芯片任务量，从而实现较高效率的控制。(4)在软件方面，本设计采用基于平均误差的交叉耦合控制方式，该方式结合模糊PID控制，引入平均误差作为系统同步误差，使系统快速同步的同时减小振荡，最终使用PID算法消除系统稳态误差，从而达到高精度的同步控制。实验结果表明，在DSP+FPGA硬件平台上的基于平均误差的模糊PID算法的多电机同步控制系统，不仅在硬件成本有较大优势，而且在算法复杂度不高的情况下得到了较好的同步控制效果。