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CN110076412B - 一种双电机协同控制方法、装置、电机控制器和送丝系统 - Google Patents

一种双电机协同控制方法、装置、电机控制器和送丝系统 Download PDF

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CN110076412B
CN110076412B CN201910304656.5A CN201910304656A CN110076412B CN 110076412 B CN110076412 B CN 110076412B CN 201910304656 A CN201910304656 A CN 201910304656A CN 110076412 B CN110076412 B CN 110076412B
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Shenzhen Megmeet Welding Technology Co ltd
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明实施例公开了一种双电机协同控制方法、装置、电机控制器和送丝系统,双电机协同控制方法包括:获取第一电机的速度反馈值或电压反馈值,根据所述速度反馈值或所述电压反馈值计算第二电机的反电动势给定值;控制所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长,在所述第二预设时长内获取所述第二电机的反电动势反馈值;在下一个第一预设时长内根据所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值控制所述第二电机运行。通过上述方式,本发明实施例能够使第二电机与第一电机同步运行。

Description

一种双电机协同控制方法、装置、电机控制器和送丝系统
技术领域
本发明实施例涉及焊接技术领域,特别是涉及一种双电机协同控制方法、装置、电机控制器和送丝系统。
背景技术
焊接系统中一般采用送丝机将焊丝输送到焊炬的前端,用于焊接。但在有些场合,如造船、专用车等操作范围大的应用场合,焊接作业位置和焊丝输送的源头较远,需要远距离输送焊丝,焊丝的驱动需要克服路径中较大的摩擦阻力,此时只依靠送丝电机无法实现稳定的送丝。在这种情况下,常用的方法是增加中继送丝机,不仅能够实现远距离送丝,而且中继送丝机方便移动,工作范围更广,更加适合狭窄空间。
现有的双电机协同控制方法采用的是同一个指令对两个电机进行驱动的方式,或者,依靠两个指令的差异或同步来实现对两个电机的控制,虽然送丝电机和中继送丝电机采用同一款电机,并且两者控制方式相同,但是将单电机控制方法直接复制到双电机控制方法中,也容易造成两个电机不同步。
发明内容
本发明实施例主要解决的技术问题是提供一种双电机协同控制方法、装置、电机控制器和送丝系统,能够使第二电机与第一电机同步运行。
为实现上述目的,本发明实施例采用的技术方案是:第一方面,提供一种双电机协同控制方法,应用于电机控制器,所述电机控制器用于与第一电机和第二电机连接,所述方法包括:
获取所述第一电机的速度反馈值或电压反馈值,根据所述速度反馈值或所述电压反馈值计算所述第二电机的反电动势给定值;
控制所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长,在所述第二预设时长内获取所述第二电机的反电动势反馈值;
在下一个第一预设时长内根据所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值控制所述第二电机运行。
在一实施例中,所述方法还包括:
获取所述第一电机的电流反馈值,以及获取所述第二电机的电流反馈值,根据所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值计算所述第二电机的反电动势偏移值;
则所述根据所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值控制所述第二电机运行,包括:
根据所述反电动势给定值和所述反电动势偏移值计算输出所述第二电机的反电动势期望值至反电动势环;
将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,输出所述第二电机的电流目标值至电流环;
将所述电流目标值和所述第二电机的电流反馈值作差值,经所述电流环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行;
或者,所述根据所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值控制所述第二电机运行,包括:
根据所述反电动势给定值和所述反电动势偏移值计算输出所述第二电机的反电动势期望值至反电动势环;
将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
在一实施例中,所述根据所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值计算所述第二电机的反电动势偏移值,包括:
将所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值相减,得到电流差值,根据预设的分段函数以及所述电流差值计算所述第二电机的反电动势偏移值。
在一实施例中,所述方法还包括:
获取所述第二电机的电流反馈值;
则所述根据所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值控制所述第二电机运行,包括:
将所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值作差值,经反电动势环调节后,输出所述第二电机的电流目标值至电流环;
将所述电流目标值和所述第二电机的电流反馈值作差值,经所述电流环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
可选地,通过周期性脉冲信号控制所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长,所述脉冲信号的周期范围在80Hz-100Hz,所述第二预设时长的范围在2.0ms-3.0ms。
第二方面,本发明实施例还提供一种双电机协同控制装置,应用于电机控制器,所述电机控制器用于与第一电机和第二电机连接,所述装置包括:
反电动势转换单元,用于获取所述第一电机的速度反馈值或电压反馈值,根据所述速度反馈值或所述电压反馈值计算所述第二电机的反电动势给定值;
反电动势采样单元,用于控制所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长,在所述第二预设时长内获取所述第二电机的反电动势反馈值;
主控单元,用于在下一个第一预设时长内根据所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值控制所述第二电机运行。
在一实施例中,所述装置还包括:
比较单元,用于获取所述第一电机的电流反馈值,以及获取所述第二电机的电流反馈值,根据所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值计算所述第二电机的反电动势偏移值;
则所述主控单元具体包括:
反电动势加和单元,用于根据所述反电动势给定值和所述反电动势偏移值计算输出所述第二电机的反电动势期望值至反电动势环;
第一反电动势主控单元,用于将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,输出所述第二电机的电流目标值至电流环;
电流主控单元,用于将所述电流目标值和所述第二电机的电流反馈值作差值,经所述电流环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行;
或者,所述主控单元具体包括:
反电动势加和单元,用于根据所述反电动势给定值和所述反电动势偏移值计算输出所述第二电机的反电动势期望值至反电动势环;
第二反电动势主控单元,用于将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
在一实施例中,所述装置还包括:
电流采样单元,用于获取所述第二电机的第二电流反馈值;
则所述主控单元具体包括:
第三反电动势主控单元,用于将所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值作差值,经反电动势环调节后,输出所述第二电机的电流目标值至电流环;
电流主控单元,用于将所述电流目标值和所述第二电机的电流反馈值作差值,经所述电流环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
第三方面,本发明实施例还提供一种电机控制器,所述电机控制器包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够用于执行如上所述的双电机协同控制方法。
第三方面,本发明实施例还提供一种双电机协同控制的送丝系统,所述送丝系统包括:
送丝机,包括第一电机,所述第一电机用于传送焊丝;
中继送丝机,包括第二电机,所述第二电机用于中继传送所述焊丝;
以及如上所述的电机控制器,其中,所述电机控制器分别与所述第一电机和所述第二电机连接。
本发明实施例的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明实施例的双电机协同控制方法包括:获取第一电机的速度反馈值或电压反馈值,根据所述速度反馈值或所述电压反馈值计算第二电机的反电动势给定值;控制所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长,在所述第二预设时长内获取所述第二电机的反电动势反馈值;在下一个第一预设时长内根据所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值控制所述第二电机运行,本实施例通过准确采集所述第二电机的反电动势反馈值,以及采用分时间片的方式控制所述第二电机运行,能够使第二电机与第一电机同步运行。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例涉及的一种实施环境的示意图;
图2是本发明实施例涉及的另一种实施环境的示意图;
图3是本发明实施例涉及的电机控制器的硬件结构示意图;
图4是本发明第一实施例提供的一种双电机协同控制方法的示意图;
图5是本发明第一实施例提供的电机运行过程中的速度变化和电压变化的示意图;
图6是本发明第二实施例提供的一种双电机协同控制方法的示意图;
图7是本发明第三实施例提供的一种双电机协同控制方法的示意图;
图8是本发明第四实施例提供的一种双电机协同控制方法的示意图;
图9是本发明第五实施例提供的一种双电机协同控制装置的示意图;
图10是本发明第六实施例提供的一种双电机协同控制装置的示意图;
图11是本发明第七实施例提供的一种双电机协同控制装置的示意图;
图12是本发明第八实施例提供的一种双电机协同控制装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1是本发明各个实施例涉及的一种实施环境的示意图,如图1所示,该实施环境包括送丝机10、中继送丝机20,以及电机控制器30。
其中,送丝机10包括第一电机11、第一速度编码器12、第一电流传感器13和第一电压采样电路14,所述第一速度编码器12用于检测所述第一电机11的速度反馈值,所述第一电流传感器13用于检测所述第一电机11的电流反馈值,所述第一电压采样电路14用于检测所述第一电机11的电压反馈值。
中继送丝机20包括第二电机21、第二电流传感器22和第二电压采样电路23,所述第二电流传感器22用于检测所述第二电机21的电流反馈值,所述第二电压采样电路23用于检测所述第二电机21停止驱动时的反电动势反馈值。
电机控制器30分别与送丝机10和中继送丝机20连接,用于驱动第一电机11和第二电机21同步运行。
其中,在第二电机21工作时,在其供电电源切断期间会产生反电动势,其反电动势与其速度成线性关系,因此,准确采集第二电机21的反电动势反馈值,就可准确获取其速度,进一步地,将其作为第二电机21的速度反馈值,电机控制器30依据此速度反馈值和第一电机11的速度反馈值就可对第二电机21的速度进行调整。
又,电机的电压和速度之间存在对应关系,基于上述原理,电机控制器30可直接依据第一电机11的速度反馈值或电压反馈值,以及第二电机21的反电动势反馈值对第二电机21的速度进行调整。
具体地,电机控制器30包括反馈接收模块31、控制模块32和驱动模块33,反馈接收模块31用于接收第一速度编码器12检测的速度反馈值、第一电流传感器13检测的电流反馈值,并输出至控制模块32;控制模块32用于根据速度给定值、速度反馈值和第一电流传感器13检测的电流反馈值,采用速度外环、电流内环的方式输出第一控制信号至驱动模块33;驱动模块33用于根据第一控制信号控制第一电机11运行。
反馈接收模块31还用于接收第一电压采样电路14检测的电压反馈值、第二电压采样电路23检测的反电动势反馈值、第二电流传感器22检测的电流反馈值,并输出至控制模块32;控制模块32还用于将上述第一电压采样电路14检测的电压反馈值经计算后转化成第二电机21的反电动势给定值,根据反电动势给定值、反电动势反馈值和第二电流传感器22检测的电流反馈值,采用反电动势外环、电流内环的方式输出第二控制信号至驱动模块33;驱动模块33还用于根据第二控制信号控制第二电机21运行。
在整个送丝过程中使得中继送丝机20为一个接力送丝的系统,通过保持第二电机21的送丝速度与第一电机11的送丝速度一致,使得焊接过程中整个送丝系统是稳定可靠的,如此焊接的电弧状态,成型都是不会发生变化的。
在另一实施环境中,如图2所示,包括送丝机10、中继送丝机20,以及第一电机控制器40、第二电机控制器50,与第一实施环境的不同之处在于,送丝机10与第一电机控制器40连接,中继送丝机20与第二电机控制器50连接,第二电机控制器50还与第一电机控制器40连接。
其中,第一电机控制器40根据第一速度编码器12检测的速度反馈值、第一电流传感器13检测的电流反馈值控制第一电机11运行,并将第一电压采样电路14检测的电压反馈值发送至第二电机控制器50;第二电机控制器50将上述电压反馈值经计算后转化成第二电机21的反电动势给定值,根据反电动势给定值、反电动势反馈值和第二电流传感器22检测的电流反馈值控制第二电机21运行,以实现第二电机21与第一电机11的同步运行。
在上述实施环境中,送丝机10也可以不包括第一电压采样电路14,则电机控制器30将第一速度编码器12检测的速度反馈值经计算后转化成第二电机21的反电动势给定值;或者第一电机控制器40将第一速度编码器12检测的速度反馈值发送至第二电机控制器50,第二电机控制器50将上述速度反馈值经计算后转化成第二电机21的反电动势给定值。
同样地,电机控制器30或第二电机控制器50根据反电动势给定值、反电动势反馈值和第二电流传感器22检测的电流反馈值控制第二电机21运行。
在上述实施环境中,电机控制器30还可以根据第一电流传感器13检测的电流反馈值和第二电流传感器22检测的电流反馈值计算反电动势偏移值;或者,第一电机控制器40还可以将第一电流传感器13检测的电流反馈值发送至第二电机控制器50,第二电机控制器50还可以根据第一电流传感器13检测的电流反馈值和第二电流传感器22检测的电流反馈值计算反电动势偏移值。
进一步地,电机控制器30或第二电机21控制器50根据反电动势给定值、反电动势偏移值、反电动势反馈值以及第二电流传感器22检测的电流反馈值控制第二电机21运行。
在上述实施环境中,中继送丝机20也可以不包括第二电流传感器22,则电机控制器30或第二电机控制器50根据计算得到的反电动势给定值和反电动势反馈值控制第二电机21运行。
在上述实施环境中,电机控制器30的控制模块32或第二电机控制器50的第二控制模块均包括处理器和存储器,以下以电机控制器30为例,如图3所示,控制模块32包括:
一个或多个处理器301以及存储器302,图3中以一个处理器301为例。
处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接,图3中以通过总线连接为例。
存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的双电机协同控制方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行控制芯片42的各种功能应用以及数据处理,即实现本发明方法实施例的双电机协同控制方法。
存储器302可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据控制模块32使用所创建的数据等。此外,存储器302可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至控制模块32或第二控制模块32。所述网络的实施例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器302中,当被所述一个或者多个处理器301执行时,执行下述任意方法实施例中的双电机协同控制方法,以及实现下述装置实施例中的各个模块的功能。
基于上述描述,下面结合附图对本发明实施例作进一步阐述。
实施例1
请参阅图4,图4为本发明实施例提供的一种双电机协同控制方法的示意图,所述方法应用于电机控制器,所述电机控制器用于与第一电机和第二电机连接,所述方法包括:
步骤110:获取所述第一电机的速度反馈值或电压反馈值,根据所述速度反馈值或电压反馈值计算所述第二电机的反电动势给定值。
当获取所述第一电机的速度反馈值时,可将第一电机的速度反馈值作一次函数变换(例如Emf=0.95*Speed+300)后,作为第二电机的反电动势给定值。
当获取所述第一电机的电压反馈值,可将该电压反馈值经过滤波之后再作一次函数变换(例如Emf=1.2*Volt+200),作为第二电机的反电动势给定值。
上述反电动势给定值即相当于电压给定值,图5示出了电机在运行过程中的速度变化和对应电压的变化,可以看出当速度上升时以及当速度下降时电压是有一个过冲的,而根据第一电机的速度反馈值计算出来的反电动势给定值不存在过冲,因此,根据第一电机的电压反馈值计算出来的反电动势给定值,其变化趋势将与第二电机的实际电压变化趋势保持一致,也更能反映出第一电机的速度变化趋势。
步骤120:控制所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长,在所述第二预设时长内获取所述第二电机的反电动势反馈值。
本实施例采用对第二电机的驱动进行再次控制的方式采集第二电机的反电动势反馈值。具体地,除了根据PWM(脉冲宽度调制)信号驱动第二电机外,还额外加入周期性脉冲信号控制第二电机的驱动时间,使得所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长。
在第二预设时长内第二电机没有驱动来源,会自动响应出来一个反电动势,如此,在该时段内对其采样取平均可准确采集第二电机的反电动势反馈值。
具体实施时,根据焊接电弧稳定性,额外加入的脉冲信号的周期范围在80Hz-100Hz,第二预设时长的范围在2.0ms-3.0ms,例如,可额外加入80Hz的脉冲信号控制第二电机的驱动时间,保证驱动第二电机10ms之后停止驱动2.5ms。
步骤130:在下一个第一预设时长内根据所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值控制所述第二电机运行。
区别于现有的实时控制方式,本实施例采用分时间片的方式控制所述第二电机运行,在第二电机运转的第一预设时长内根据所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值控制所述第二电机,在第二电机暂停运转的第二预设时长内停止控制所述第二电机。
在一实施方式中,在下一个第一预设时长内,可将系统上一次计算得到的反电动势给定值作为正反馈,上一次采样得到的反电动势反馈值作为负反馈,经反电动势环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据驱动电压控制所述第二电机运行。
需要说明的是,在实际应用中,上述步骤110和步骤120无先后之分,可以以第一预设频率获取所述第一电机的速度反馈值或电压反馈值,以第二预设频率获取所述第二电机的反电动势反馈值,第一预设频率和第二预设频率可以一样,也可以高于第二预设频率。
本实施例通过反电动势控制法控制第二电机运行,其中,根据第一电机的速度反馈值或电压反馈值计算所述第二电机的反电动势给定值;额外加入周期性脉冲信号控制第二电机的驱动时间,以在所述第二电机暂停运转时准确采集所述第二电机的反电动势反馈值;采用分时间片的方式根据所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值控制所述第二电机运行,能够使第二电机的运行速度与第一电机的运行速度保持一致。
实施例2
请参阅图6,图6为本发明实施例提供的又一种双电机协同控制方法的示意图,所述方法包括:
步骤210:获取所述第一电机的速度反馈值或电压反馈值,根据所述速度反馈值或所述电压反馈值计算所述第二电机的反电动势给定值。
步骤220:获取所述第一电机的电流反馈值,以及获取所述第二电机的电流反馈值,根据所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值计算所述第二电机的反电动势偏移值。
对于电机来说,在电流反馈值不超过额定电流时,电流反馈值与电机扭矩成正比,可反映电机上的负载情况,在负载增加时,电流反馈值增大,在负载减小时,电流反馈值减小。根据所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值计算所述第二电机的反电动势偏移值,通过将该反电动势偏移值给定到第二电机,能够根据负载实时调节第一电机和第二电机的拉力,对两个电机的作用力上有个合理的分配,避免出现一个电机出力过大另一个电机没有出力的情况。
获取的电流反馈值可以是在一个采样周期内获取的峰值电流或者平均电流,平均电流采样对采样电路要求不高,且抗干扰性强;峰值电流采样对采样电路的设计要求更高,抗干扰弱,但电流实时性更强。
作为优选地方案,根据所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值计算所述第二电机的反电动势偏移值,包括:
将所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值相减,得到电流差值,根据预设的分段函数以及所述电流差值计算所述第二电机的反电动势偏移值。
其中,预设的分段函数可以为一次函数,例如Emf1=CurrErr*0.2+200,或者Emf2=CurrErr*0.25,电流差值越大,预设的分段函数的斜率越大,能够根据负载变化尽快对两个电机之间的拉力作出调整。
步骤230:控制所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长,在所述第二预设时长内获取所述第二电机的反电动势反馈值。
步骤240:在下一个第一预设时长内,根据所述反电动势给定值和所述反电动势偏移值计算输出所述第二电机的反电动势期望值至反电动势环。
例如,在下一个第一预设时长内,将系统上一次计算得到的反电动势给定值,与系统上一次采样得到的反电动势偏移值相加,得到所述第二电机的反电动势期望值。
步骤250:将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,输出所述第二电机的电流目标值至电流。
将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值在反电动势环做PI调节或PID调节,计算输出所述第二电机的电流目标值至电流环。
步骤260:将所述电流目标值和所述第二电机的电流反馈值作差值,经所述电流环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
将所述电流目标值和所述第二电机的电流反馈值在电流环做PI调节或PID调节,计算输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
本实施例通过获取所述第一电机的电流反馈值,以及获取所述第二电机的电流反馈值,根据所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值计算所述第二电机的反电动势偏移值,根据反电动势偏移值对给定到第二电机的反电动势给定值作出调整,能够根据负载实时调节第一电机和第二电机的拉力。
实施例3
请参阅图7,图7为本发明实施例提供的又一种双电机协同控制方法的示意图,所述方法包括步骤310-步骤350,其中,步骤310-步骤340可参考实施例2,与上述实施例2的不同之处在于:
步骤350为:将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
亦即,在步骤350中,直接根据所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值计算所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行,省去了进入电流环的步骤。
具体地,将系统上一次计算得到的反电动势期望值作为正反馈,上一次采样得到的反电动势反馈值作为负反馈,经反电动势环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据驱动电压控制所述第二电机运行。
实施例4
请参阅图8,图8为本发明实施例提供的又一种双电机协同控制方法的示意图,所述方法包括:
步骤410:获取所述第一电机的速度反馈值或电压反馈值,根据所述速度反馈值或所述电压反馈值计算所述第二电机的反电动势给定值;
步骤420:获取所述第二电机的第二电流反馈值。
步骤430:控制所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长,在所述第二预设时长内获取所述第二电机的反电动势反馈值。
步骤440:在下一个第一预设时长内,将所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值作差值,经反电动势环调节后,输出所述第二电机的电流目标值至电流环;
步骤450:将所述电流目标值和所述第二电机的电流反馈值作差值,经所述电流环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
本实施例与上述实施例2的不同之处在于,省去了计算反电动势偏移值的步骤,亦即,省去了对第二电机的反电动势给定值进行矫正的步骤,在负载发生变化的情况下,拉力在第一电机和第二电机之间进行自由响应分配。
实施例5
请参阅图9,图9为本发明实施例提供的一种双电机协同控制装置的装置示意图,其中,双电机协同控制装置500应用于电机控制器,所述电机控制器用于与第一电机和第二电机连接。
双电机协同控制装置500可配置于任何合适类型的,具有一定逻辑运算能力的芯片中,如配置于电机的控制芯片(如,图1-图3所示的控制模块)中。
如图9所示,装置500包括:
反电动势转换单元510,用于获取所述第一电机的速度反馈值或电压反馈值,根据所述速度反馈值或所述电压反馈值计算所述第二电机的反电动势给定值;
反电动势采样单元520,用于控制所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长,在所述第二预设时长内获取所述第二电机的反电动势反馈值;
主控单元530,用于在下一个第一预设时长内根据所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值控制所述第二电机运行。
实施例6
图10为本发明实施例提供的一种双电机协同控制装置的装置示意图,与上述实施例5的不同之处在于,装置600还包括:
比较单元640,用于获取所述第一电机的电流反馈值,以及获取所述第二电机的电流反馈值,根据所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值计算所述第二电机的反电动势偏移值;
主控单元630具体包括:
反电动势加和单元631,用于根据所述反电动势给定值和所述反电动势偏移值计算输出所述第二电机的反电动势期望值至反电动势环;
第一反电动势主控单元632,用于将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,输出所述第二电机的电流目标值至电流环;
电流主控单元633,用于将所述电流目标值和所述第二电机的电流反馈值作差值,经所述电流环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
实施例7
图11为本发明实施例提供的又一种双电机协同控制装置的装置示意图,与上述实施例6的不同之处在于,装置700的主控单元730具体包括:
反电动势加和单元731,用于根据所述反电动势给定值和所述反电动势偏移值计算输出所述第二电机的反电动势期望值至反电动势环;
第二反电动势主控单元732,用于将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
实施例8
图12为本发明实施例提供的又一种双电机协同控制装置的装置示意图,与上述实施例6的不同之处在于,装置800通过电流采样单元840,获取所述第二电机的第二电流反馈值,以及其主控单元830具体包括:
第三反电动势主控单元831,用于将所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值作差值,经反电动势环调节后,输出所述第二电机的电流目标值至电流环;
电流主控单元832,用于将所述电流目标值和所述第二电机的电流反馈值作差值,经所述电流环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
需要说明的是,在本发明实施例中,装置500-装置800可执行本发明实施例所提供的双电机协同控制方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在装置的实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明实施例所提供的双电机协同控制方法。
实施例9
本发明实施例提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,使所述计算机执行如上所述的双电机协同控制方法。例如,执行以上描述的图4-图8所示的方法,实现图9-图12中的各个模块的功能。
本发明实施例还提供一种非易失性计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上所述的双电机协同控制方法。例如,执行以上描述的图4-图8所示的方法,实现图9-图12中的各个模块的功能。
需要说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施例的描述,本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现所述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如所述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory,RAM)等。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种双电机协同控制方法,应用于电机控制器,其特征在于,所述电机控制器用于与第一电机和第二电机连接,所述方法包括:
获取所述第一电机的速度反馈值或电压反馈值,根据所述速度反馈值或所述电压反馈值计算所述第二电机的反电动势给定值;
获取所述第一电机的电流反馈值,以及获取所述第二电机的电流反馈值,根据所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值计算所述第二电机的反电动势偏移值;
控制所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长,在所述第二预设时长内获取所述第二电机的反电动势反馈值;
在下一个第一预设时长内根据所述反电动势给定值和所述反电动势偏移值计算输出所述第二电机的反电动势期望值至所述第二电机的反电动势环;
将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,控制所述第二电机运行。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,控制所述第二电机运行,包括:
将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,输出所述第二电机的电流目标值至电流环;
将所述电流目标值和所述第二电机的电流反馈值作差值,经所述电流环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行;
或者,包括:
将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
所述根据所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值计算所述第二电机的反电动势偏移值,包括:
将所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值相减,得到电流差值,根据预设的分段函数以及所述电流差值计算所述第二电机的反电动势偏移值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,
通过周期性脉冲信号控制所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长,所述脉冲信号的周期范围在80Hz-100Hz,所述第二预设时长的范围在2.0ms-3.0ms。
5.一种双电机协同控制装置,应用于电机控制器,其特征在于,所述电机控制器用于与第一电机和第二电机连接,所述装置包括:
反电动势转换单元,用于获取所述第一电机的速度反馈值或电压反馈值,根据所述速度反馈值或所述电压反馈值计算所述第二电机的反电动势给定值;
比较单元,用于获取所述第一电机的电流反馈值,以及获取所述第二电机的电流反馈值,根据所述第一电机的电流反馈值和所述第二电机的电流反馈值计算所述第二电机的反电动势偏移值;
反电动势采样单元,用于控制所述第二电机运转第一预设时长后,暂停运转第二预设时长,在所述第二预设时长内获取所述第二电机的反电动势反馈值;
主控单元,用于在下一个第一预设时长内根据所述反电动势给定值和所述反电动势反馈值控制所述第二电机运行,所述主控单元包括:
反电动势加和单元,用于根据所述反电动势给定值和所述反电动势偏移值计算输出所述第二电机的反电动势期望值至所述第二电机的反电动势环。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述主控单元还包括:
第一反电动势主控单元,用于将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,输出所述第二电机的电流目标值至电流环;
电流主控单元,用于将所述电流目标值和所述第二电机的电流反馈值作差值,经所述电流环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行;
或者,所述主控单元还包括:
第二反电动势主控单元,用于将所述反电动势期望值和所述反电动势反馈值作差值,经所述反电动势环调节后,输出所述第二电机的驱动电压,根据所述驱动电压控制所述第二电机运行。
7.一种电机控制器,其特征在于,所述电机控制器包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够用于执行如权利要求1-4中任一项所述的双电机协同控制方法。
8.一种双电机协同控制的送丝系统,其特征在于,所述送丝系统包括:
送丝机,包括第一电机,所述第一电机用于传送焊丝;
中继送丝机,包括第二电机,所述第二电机用于中继传送所述焊丝;
以及如权利要求7所述的电机控制器,其中,所述电机控制器分别与所述第一电机和所述第二电机连接。
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