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双电机同步驱动控制技术是机床进给系统高精度运行的关键技术,也是多电机协同运动中重点关注和迫切需要解决的关键问题。双电机同步驱动能极大地提高进给系统刚度、减小加工振动,从而提高机床整体加工精度。然而,双电机同步驱动过程中,双轴之间的非线性和耦合干扰等因素的存在,使系统难以获得高精度的同步,因此,必须针对双电机同步驱动控制策略和算法展开研究。基于虚拟电子主轴的双驱同步控制技术是双电机同步驱动控制系统中最常用的控制策略之一,本文主要结合虚拟电子主轴同步控制方法和模糊自适应PID控制对双电机同步驱动控制系统进行设计和研究。 首先,对国内外关于多电机同步控制技术、同步控制策略,特别是针对虚拟主轴同步控制技术的优劣和应用进行探讨。针对同步控制器的设计对比分析了传统PID、模糊自适应PID、以及神经网络、模糊控制、滑模变结构等算法的理论和应用背景。 其次,设计双电机同步驱动系统的总体方案。基于永磁同步电机的数学模型,提出双电机同步驱动策略,通过对机械传动系统建模完成基于虚拟电子主轴的双电机同步控制方案设计。 然后,结合PID算法的基本原理,构建了参数自整定的模糊PID控制器。建立基于虚拟电子主轴同步控制策略的模糊自适应PID双电机同步控制方案,并通过MATLAB/SIMULINK仿真对比分析本文所提出控制方案与主从同步和虚拟电子主轴传统PID控制的同步性能和抗干扰能力,优化控制器参数设定。 最后,基于BECHOFF运动控制系统,设计并搭建了基于虚拟电子主轴的模糊自适应PID双电机同步控制系统,针对同步控制需求进行系统的具体硬件选型集成、控制系统的软件设计以及软件程序的设计开发,进行双电机驱动系统同步控制实验,分析比较仿真的结果,验证所提出同步控制方案的可行性,并进一步优化控制方案和参数。