基于CANopen的双模组交叉耦合同步控制技术研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanyanwei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着光伏产业的发展,光伏玻璃需求量更大,生产线效率需求更高,加工工艺更严苛。传输作为光伏玻璃流水线生产必不可少的环节,往往被视为提升产能的重要节点。在逐渐严苛的效率要求和特殊工艺等多因素制约下,仅由单一电机驱动的传输方式有时无法满足需求。相应的,出现多电机高速同步传输解决方案,其同步精度直接影响加工的质量与效率。因此,研究多电机的同步控制技术具有重要意义。本文以校企合作项目“大幅面光伏玻璃智能激光打孔装备开发”为依托,开展基于CANopen协议的双模组同步控制技术研究。根据现场出现模组传输不同步问题,由上到下,针对上位机、下位机CANopen模块、伺服驱动三类硬件,从指令同步发送、动作同步执行、运动过程实时调整三阶段,分硬件分阶段研究和设计同步控制策略。首先,研究双电机同步控制主流策略和算法,并针对本装备传输模组选择同步控制策略和算法。其次,描述玻璃加工流水线生产工序、装备功能和实际工况下双模组不同步问题和需求。基于装备配置和实际工况,提出解决方案,包括上位机加入模糊控制器、优化下位机CANopen通讯机制与参数、执行机构交叉耦合和柔性启停等。接着,研究CANopen协议,包括主从节点、对象字典和通讯对象,根据实际工况,选择和优化各节点传输机制以及禁止时间、同步周期、同步计数等参数,实现双电机通讯阶段的指令同步。然后,研究传统PID、增量式PID与模糊控制算法。结合交叉耦合控制信息耦合的特点、PID算法易实现的特点、模糊控制不需要精确数学模型的特点,设计出整定位置环增益和电流环补偿器增益的模糊控制器,形成基于交叉耦合的模糊自整定同步控制方案,实现双电机从指令触发到运动的全过程同步优化。最后,建立Simulink仿真模型,对比传统并行、主从控制方案。结果表明:在双电机存在15NM负载差异情况下,论文方案可获得较好的同步特性和动态特性。装备传输模组在速度1.5m/s,加速度10m/s~2的工况下,实际同步误差控制在2mm以内。
其他文献
四波混频是一种重要的非线性效应,被广泛地应用于光学参量放大、全光波长转换、全光信号处理等领域。四波混频的效率受相位匹配条件的限制,可以通过设置作用光之间的波长关系来满足相位匹配,但这限制了系统的带宽。准相位匹配可以打破相位匹配条件的限制,但是常用的准相位匹配方法由于需要定量的补偿相位失配,其普适性不足,在无法预估相位失配量时,可能不再适用。近些年来,“从损耗中获得增益”的想法被广泛研究,该方案通过
超级电容器具有功率密度高、循环寿命长、充放电速率快等诸多优点,广泛应用于移动通讯、医疗卫生等领域。然而,受限于外界恶劣环境的影响,超级电容器在低温环境下由于电解质中离子迁移缓慢造成的性能衰减或在受力变形时由于电极脱落所造成的器件失效严重影响了其在更广泛领域的使用。印刷电子技术的发展使得平面超级电容器更易于通过电极构筑与器件设计实现新颖的功能,并用于缓解甚至解决上述问题。本文中,针对超级电容器在低温
近年来,由于随机微分方程理论与平均场理论的逐渐成熟与广泛应用,一类新的随机微分方程,即McKean-Vlasov随机微分方程吸引力大批学者的关注,他们研究了此类方程的适定性、解的存在唯一性、遍历性等。在此基础上,本文通过运用Burkholder-Davis-Gundy不等式、Gronwall不等式、压缩映射定理等基础理论知识,研究了一类更加一般的McKean-Vlasov随机微分方程,此类方程与经
随着可再生能源的广泛开发利用,风能、太阳能等新能源在能源结构中的占比不断提高。而负荷侧,电动汽车、变频空调等直流负荷越来越多,这导致电力系统负荷结构产生了新的形态。在上述背景下,传统配电网结构正逐步由交流配电网步入交直流混联配电网。其交流配网侧保留了传统配电网的技术优势,直流配网则具备输电效率高、利于分布式电源(Distributed Generation,DG)接入等特点,已成为未来电网的重要发
在大规模时序数据流中实时识别完整事件趋势(CET)在金融服务、实时商业分析和供应链管理等应用中具有重要作用。在完整事件趋势识别过程中可能产生大量中间结果,这些中间结果为CET识别系统带来巨大时空开销。目前国际上最新的方法设计了一种压缩图模型。在这种压缩图中,CET被表示为压缩图中一条路径,不同CET的相同子序列通过图中共同路径进行共享存储。此方法消除了中间结果冗余存储,使得内存空间利用更加高效。然
在过去数十年中,研究物质的拓扑能带性质一直是凝聚态物理学中的热点问题之一。而在最近,一种新型的拓扑相-高阶拓扑绝缘体成为了理论和实验广受关注的焦点,其原因在于它所体现出来的奇异的体-边对应关系。然而,当前已提出的若干高阶拓扑绝缘体的物理模型对格点间的跃迁系数有较苛刻的要求,使得在常规的电子材料中难以被物理实现。针对这一困难,我们在本文中提出基于超导量子电路物理体系的高阶拓扑量子模拟。量子模拟是利用
RNA剪接机器由5个小核核糖核蛋白(Small nuclear ribonucleoproteins,sn RNP)复合物组成。每个剪接复合物由多个蛋白组成,这些蛋白质称为剪接因子。SRSF2(Serine and arginine Rich Splicing Factor 2)属于SR蛋白家族,在pre-m RNA到成熟m RNA的剪接加工中发挥重要作用。近年来的研究表明,SRSF2可能在血液系
半导体材料在科技领域发挥着极其重要的作用,近年来光电半导体材料也得到了重点关注和投入。制备多功能集成和高精度响应的光电半导体器件已成为光电检测和光学计算的普遍发展趋势。由于常规的正光电导器件很难满足人们的需求,要想在光电检测、光芯片和光计算等相关领域实现重大突破,研究负光电导效应具有重要意义。但是,迄今为止很少有研究者报道室温下具有超大电流降、大关/开比和超快响应速度的负光电导器件。本研究针对这一
随着高速无线传输需求的增加,新的通信系统需要比以往具有更宽的带宽和更快的传输速率。E波段由于具有较低的大气衰减,近年来备受关注,其中71–76 GHz和81–86 GHz已经成为毫米波点对点通信和数据回传的应用频段。为了满足点对点通信系统对于高增益、低剖面、窄波束天线的需求,本文基于金属腔体辐射结构开展了E波段高增益平面阵列天线的设计研究,具体工作如下:1.基于E波段点对点通信对于高增益、低剖面阵
近年来,随着航空航天、新能源汽车和船舶重工等领域的快速发展,工业界对金属材料提出了大型化、复杂化、轻量化等新需求。颗粒增强铝基复合材料具有质量轻、比强度高、比刚度高、耐腐蚀、耐磨损以及易成型等优良特性,应用十分广泛。激光熔覆成形技术可以成形大尺寸复杂构件,具有工艺简单、工序少、成本低、加工周期短、可加工材料种类广泛等优势。因此,利用激光熔覆成形技术制备高性能的颗粒增强铝基复合材料成为了近年来学者们