多电机同步控制Word版
多台电机并联同步运行[全文5篇]
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多台电机并联同步运行[全文5篇]第一篇：多台电机并联同步运行3、多台电机并联同步运行接线：按图三所示的电路，连接空气开关、电磁开关、电源，检查接线无误后，合上空气开关和电磁开关，变频器上电，键盘数码管显示0.0。
关掉电源，电源指示灯熄灭后，再连接电机、温度继电器、启停开关、正/反转开关、电位器、复位按钮、频率表（0～10V电压表头）等，三台电机并联同步运行，变频器和电动机接地端子可靠接地，并仔细检查。
图三三台电机并联同步运行接线图每台电机均按电机容量采用温度继电器RT进行过载保护。
变频器功率按三台电机容量之和选取。
参数设定：变频器上电，数码管显示0.0 F1.01出厂值为0，设定为1 F1.02出厂值为0，设定为1 按电机名牌设定电机参数：F1.21、F5.00～F5.04 查看F1.00的参数，旋转电位器，数码管显示值从0.0～50.0跟随电位器变化。
运行：合上启停开关，变频器运行指示灯亮，输出频率从0.0Hz到达电位器设定频率，调节电位器，同步改变三台电动机转速。
合上正/反转开关，三台电动机同步减速后反转。
4、多台变频器比例联动接线：按图四所示的电路，连接空气开关、电源，检查接线无误后，合上空气开关，变频器上电，数码管显示0.0。
关掉电源，电源指示灯熄灭后，再连接电机、启停开关、主调电位器、微调电位器、寸动按钮、频率表（0～10V电压表头）等，三台变频器和电机比例联动运行，变频器和电动机接地端子可靠接地，并仔细检查。
图四三台变频器比例联动运行接线图参数设定：假定三台变频器的输出频率比例为1:1.5:2 合上空气开关，变频器上电，数码管显示0.0 1号变频器参数设定：F1.01出厂值为0，设定为1，端子开关启停F1.02出厂值为0，设定为4，两路模拟量求和输入F1.04出厂值为100，设定为10，微调电位器最大±5Hz F1.05出厂值为100，保持不变，输出频率比例为1 按1号电机名牌设定电机参数：F1.21、F5.00～F5.04 2号变频器参数设定：F1.01出厂值为0，设定为1，端子开关启停F1.02出厂值为0，设定为4，两路模拟量求和输入F1.04出厂值为100，设定为15，微调电位器最大±7.5Hz F1.05出厂值为100，设定为150，输出频率比例为1.5 按2号电机名牌设定电机参数：F1.21、F5.00～F5.04 3号变频器参数设定：F1.01出厂值为0，设定为1 F1.02出厂值为0，设定为4，两路模拟量求和输入F1.04出厂值为100，设定为20，微调电位器最大±10Hz F1.05出厂值为100，设定为200，输出频率比例为2 按3号电机名牌设定电机参数：F1.21、F5.00～F5.04 旋转主调电位器，分别查看三台变频器F1.00参数，键盘数码管显示的参考输入跟随电位器变化，且比例关系为1:1.5:2。
(完整word版)永磁同步电机矢量控制简要原理
关于1.5KW永磁同步电机控制器的初步方案基于永磁同步电机自身的结构特点，要实现对转速及位置的伺服控制，采用矢量控制算法结合SVPWM技术实现对电机的精确控制，通过改变电机定子电压频率即可实现调速，为防止失步，采用自控方式，利用转子位置检测信号控制逆变器输出电流频率，同时转子位置检测信号作为同步电机的启动以及实现位置伺服功能的组成部分。
矢量控制的基本思想是在三相永磁同步电动机上设法模拟直流电动机转矩控制的规律，在磁场定向坐标上，将电流矢量分量分解成产生磁通的励磁电流分量id 和产生转矩的转矩电流iq分量，并使两分量互相垂直，彼此独立。
当给定Id=0，这时根据电机的转矩公式可以得到转矩与主磁通和iq乘积成正比。
由于给定Id=0，那么主磁通就基本恒定，这样只要调节电流转矩分量iq就可以像控制直流电动机一样控制永磁同步电机。
根据这一思想，初步设想系统的主要组成部分为：主控制板部分，电源及驱动板部分，输入输出部分。
其中主控制板部分即DSP板，根据控制指令和位置速度传感器以及采集的电压电流信号进行运算，并输出用于控制逆变器部分的控制信号。
电源和驱动板部分主要负责给各个部分供电，并提供给逆变器部分相应的驱动信号，以及将控制信号与主回路的高压部分隔离开。
输入输出部分用来输入控制量，显示实时信息等。
原理框图如下：n_ref Isq_ref Vsq_ref Vsa_refn IsqVsb_refIsaIsbθ基本控制过程：速度给定信号与检测到的转子信号相比较，经过速度控制器的调节，产生定子电流转矩分量Isq_ref ，用这个电流量作为电流控制器的给定信号。
励磁分量Isd_ref 由外部给定，当励磁分量为零时，从电机端口看，永磁同步电机相当于一台他励直流电机，磁通基本恒定，简化了控制问题。
另一端通过电流采样得到三相定子电流，经过Clarke 变换将其变为α-β两相静止坐标系下的电流，再通过park 变换将其变为d-q 两相旋转坐标系下电流Isq ，Isd ，分别与两个调节器的参考值比较，经过控制器调节后变为电压信号Vsd_ref 和Vsq_ref ，再经过park 逆变换，得到Vsa_ref 和Vsb_ref 作为SVPWM 的控制信号，然后产生6路驱动信号控制IGBT 逆变器，再供给同步电机，控制其转速及位置。
(完整word版)经典之-发电机同期并列原理详解(word文档良心出品)
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第六章同期系统将一台单独运行的发电机投入到运行中的电力系统参加并列运行的操作，称为发电机的并列操作。
同步发电机的并列操作，必须按照准同期方法或自同期方法进行。
否则，盲目地将发电机并入系统，将会出现冲击电流，引起系统振荡，甚至会发生事故、造成设备损坏。
准同期并列操作，就是将待并发电机升至额定转速和额定电压后，满足以下四项准同期条件时，操作同期点断路器合闸，使发电机并网。
（!）发电机电压相序与系统电压相序相同；（"）发电机电压与并列点系统电压相等；（#）发电机的频率与系统的频率基本相等；（$）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。
自同期并列操作，就是将发电机升速至额定转速后，在未加励磁的情况下合闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。
自同期法的优点：!合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成，在系统急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义；"操作简便，易于实现操作自动化。
因为在发电机未加励磁电流时合闸并网，不存在准同期条件的限制，不存在准同期法可能出现的问题；#在系统电压和频率因故降低至不能使用难同期法并列操作时，自同期方法将发电机投入系统提供了可能性。
自同期法的缺点是：未加励磁的发电机合闸并入系统瞬间，相当一个大容量的电感线圈接入系统，必然会产生冲击电流，导致局部系统电压瞬间下降。
一般自同期法使用于水轮发电机及发电机—变压器组接线方式的汽轮发电机。
在采用自同期法实施并列前，应经计算核对。
发电厂发电机的并列操作断路器，称为同期点。
除了发电机的出口断路器之外在一次电路中，凡有可能与发电机主回路串联后与系统（或另一电源）之间构成唯一断路点的断路器，均可作为同期点。
例如，发电机—变压器组的高压侧断路器，发电机—三绕组变压器组的各侧断路器，高压母线联络断路器及旁路断+!8+ 8+ 路器，都可作为同期点。
如何实现多伺服电机同步控制？
如何实现多伺服电机同步控制？在印刷机械行业中，多电机的同步控制是一个非常重要的问题。
由于印刷产品的特殊工艺要求，尤其是对于多色印刷，为了保证印刷套印精度（一般≤0.05mm），要求各个电机位置转差率很高（一般≤0.02%）。
在传统的印刷机械中，以往大都采用以机械长轴作为动力源的同步控制方案，但机械长轴同步控制方案易出现振荡现象，各个机组互相干扰，而且系统中有许多机械零件，不方便系统维护和使用。
随着机电一体化技术的发展，现场总线技术不断应用到各个领域并得到了广泛的应用。
本文针对机组式印刷机械的同步需求，提出了一种基于CAN现场总线的同步控制解决方案，并得以验证。
无轴传动印刷机控制系统的同步需求机组式卷筒印刷机一般由给纸机组、印刷机组、张力机组、加工机组和复卷机组等机组组成。
在传统的有轴传动印刷机中，动力源由异步电机通过皮带轮带动一根机械长轴（约10-20m），然后通过长轴带动各机组的齿轮、凸轮、连杆等传动元件，再通过传动元件带动设备的执行元件完成设备的输人、输出任务。
卷筒印刷机要求印刷速度为300m/min，套印精度≤0.03mm，为了满足套印精度，要求在各个机组定位精度≤0.03mm。
在印刷机印刷过程中，要求各机组轴与机械长轴保持一定的同步运动关系，能否很好的实现各个机组轴的同步关系，将直接影响到印刷速度、套印精度等。
其中，给纸机组、印刷机组要求与主轴转动速度成一定的比例关系，张力机组根据不同的印刷速度调整张力系数，加工机组需要与主轴保持凸轮运动关系，而复卷机组的运动规律，要求随着纸卷直径的增大而减小。
我们把机械长轴作为主轴（参考轴），各印刷机组轴为从动轴，如图1，各从动轴与主轴要满足同步关系θ1=f1（θ），θ2=f2（θ），θ3=f3（θ）——· ，其中，θ为主轴位置转角，θ1、θ2、θ3——·为从动轴位置转角。
控制系统设计考虑到印刷机中同步运动关系复杂，套印精度高、印刷机组点多、分散，多操作子站，印刷生产线长等特点，采用全分散、全数字、全开放的现场总线控制系统FCS，总线的选择选用CAN总线。
多电机同步控制程序流程
多电机同步控制程序流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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2、开题报告撰写格式要求及范例
[注意：1、在撰写开题报告时，页面设置和排版严格根据本格式，正式提交时，需把红色注释去掉，并全文排版整齐。
2、学生在毕设系统中按照要求将开题报告容分别填写完毕后，必须将开题报告的word以与PDF版本作为附件上传系统。
]
工程学院
自动化学院
本科毕业设计（论文）开题报告
题目：双电机同轴驱动控制系统设计
专业：自动化
班级：学号：
学生：
指导教师：
2017年3月
说明
1．根据工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，院系分管教学领导批准后实施。
2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
学生应当在毕业设计（论文）工作前期完成，开题报告不合格者不得参加答辩。
3．毕业设计开题报告各项容要实事，逐条认真填写。
其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。
第一次出现缩写词，须注出全称。
4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析与描述，应不少于3000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。
5．开题报告检查原则上在第2～4周完成，各院系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。
本科毕业设计(论文)开题报告。
两个(或多个)电机如何同步的问题
两个（或多个）电机如何同步的问题，包括要求转速或转角完全同步，另外，如果要求两个电机输出的线速度同步，而机械系统存在误差时，两个电机如何同步的问题。
#以前做项目时涉及过这个问题，当时考虑的两种方法：1、第一个主动电机使用速度（或位置）控制方式，由PLC或运动控制器输出模拟量控制其转速，其伺服驱动器将电机编码器的脉冲输出，并连接到从动电机驱动器的脉冲输入口中，这样，从动电机的转动角度由主动电机编码器的输出脉冲给定，其转速也由主动电机编码器的脉冲频率确定，使两者的转速和转动角度一致。
2、主动电机的控制方式同上，但是将第一个电机的转矩输出（通过总线或模拟量），并输入到从动电机驱动器中，从动电机使用转矩控制方式，其转矩与第一个电机的输出转矩一致。
通过主动电机和从动电机负载之间的物理约束，使得两者的转速和转角同步。
使用该方式时可以避免受到两个电机传动系统机械误差的影响。
根据我们的使用条件，电机启动时设置3~4秒的加减速时间到达工作转速，我们用的是第二种同步方式，效果不错。
#在传统的传动系统中，要保证多个执行元件间速度的一定关系，其中包括保证其间的速度同步或具有一定的速比，常采用机械传动刚性联接装置来实现。
但有时若多个执行元件间的机械传动装置较大，执行元件间的距离较远时，就只得考虑采用独立控制的非刚性联接传动方法。
下面以两个例子分别介绍利用PLC和变频器实现两个电机间速度同步和保持速度间一定速比的控制方法。
1、利用PLC和变频器实现速度同步控制薄膜吹塑及印刷机组的主要功能是，利用挤出吹塑的方法进行塑料薄膜的加工，然后经过凹版印刷机实现对薄膜的印刷，印刷工艺根据要求不同可以采用单面单色、单面多色、双面单色或双面多色等方法。
在整个机组中，有多个电机的速度需要进行控制，如挤出主驱动电机、薄膜拉伸牵引电机、印刷电机以及成品卷绕电机等。
电机间的速度有一定的关系，如：挤出主电机的速度由生产量要求确定，但该速度确定之后，根据薄膜厚度，相应的牵引速度也就确定，因此挤出速度和牵引速度之间有一确定的关系；同时，多组印刷胶辘必须保证同步，印刷电机和牵引电机速度也必须保持同步，否则，将影响薄膜的质量、印刷效果以及生产的连续性；卷绕电机的速度受印刷速度的限制，作相应变化，以保证经过印刷的薄膜能以恒定的张力进行卷绕在上述机组的传动系统中，多组印刷胶辘的同步驱动可利用刚性的机械轴联接，整个印刷胶辘的驱动由一台电机驱动，这样就保证了它们之间的同步。
多转电机驱动器标准单元同步设说明书
PARAMETER
VALUE
DESCRIPTION
TYPE MAIN POWER SUPPLY FEEDBACK ANALOG POS. SIG. HEATER LIMIT SWITCHES TORQUE SWITCHES AUX. MIDDLE TRAVEL SWITCH
1
M
MULTI-TURN ELECTRIC ACTUATOR, STANDARD UNIT (SYNCROSET), MECHANICAL SWITCH MECH
OPEN by limit switching / CLOSE by torque switching • CTS and OTS act as overload protection for the whole stroke, they interrupt the
control circuit when reaching the actuator set tripping torque. • OLS interrupts the control circuit when reaching the valve open limit set position. • CTS interrupts the control circuit when closing (seating) the valve. Set the close
CLOSE VALVE
OPEN VALVE
VALVE CLOSED/ CLOSING
VALVE OPENED/ OPENING
OVERTORQUE IN CLOSE DIRECTION
OVERTORQUE IN OPEN DIRECTION
B
OPEN/CLOSE by limit switching
(完整word版)《机电传动控制》教案
机电传动控制教案学院、系: 机械电子工程学院机电系任课教师：授课专业：机械设计制造及其自动化课程学分:课程总学时: 60学时课程周学时：机电传动控制教学进程第 1 次课2 学时第一章概述§1。
1机电传动的目的和任务1.传动-—运动的传递(能量）传动的分类（按机械动能传递方法）（1）机械传动a。
齿轮b。
杠杆如：自行车驱动力、链传动c.皮带d.机构等刹车、连杆机构传递力或力矩（机械能）（2〕流体传动 a.液压与气动（压力能)b。
液力传动（流体动能)（3）机电传动（电力拖动)（4)另外还有其它的传动方式。
注：有时,在一个生产机械中由几种传动形式联合工作。
2。
机电传动－（本课程研究的内容)以电动机为原动机驱动生产机械的传动系统它是一种由电能转变成机械能的传动系统，所以有时也称为电力传动或电力拖动3。
机电传动控制目前：由于生产技术的不断发展，生产机械的自动化程度和生产精度不断提高，所以要求机电传动系统不仅完成能量转换的工作还要对传动过程进行控制。
本课程所研究的就是这二部分内容。
传动及控制所以课程名称叫《机电传动控制》4. 机电传动控制的任务机床切削过程电梯平稳升降及定位轧机的换向等§1。
2机电传动发展概况简单的可以分为： a.成组拖动（传动）b。
单电机拖动c。
多电机拖动三个阶段从控制系统的功率器件上分类：a。
接触器和继电器时代b.电机放大机及磁放大机时代c.可控硅（晶闸管）另外，由于计算机技术的发展，又出现了a.模拟控制b。
数字控制（数控机床）§1。
3 内容安排1.《机械电子》专业是一个以机为主机电结合的专业，课程设置(具了解)基本上是这样的《电路基础》电学基础《模拟电子》 电子技术（弱电) 《数字电子》 计算机技术《机电传动控制》 包括了所有应掌握的强电内容 用以上四门课程取代了机械专业的《电工学》课程. 2.本门课包括以下几个方面：（1）电机原理及特性： 交、直、特殊、 三～七章 （2）电器及控制： 接触器,继电器;保护及控制器 八章 （3)可编程序控制器： （PC)原理及应用 九章 （4）可控硅原理及应用： 晶闸管 十章（5）调速系统: 交流、直流，电力拖动 十一、十二章 （6）步进电机调速系统： 自动化 十三章3.课程特点 综合性比较强（面宽)实践性比较强 与生产实践联系较强(教学实验） 4。
(完整word版)plc变频器控制恒压供水系统
城市恒压供水系统一、前言1、供水系统概述城市规模的不断扩大，高层建筑的不断增长，对于高层的用户来说，在白天或者用水高峰时供水系统的电动机负荷最大，常常需要满负荷或超负荷运行，而在晚上或休闲是,所需水量减少很多，但是电动机依然处于满负荷运行状态,这样既浪费了大量的资源，对电动机的损耗也较大。
所以需要根据不同的需求条件来调节电动机的转速以实现恒压供水。
在供水系统中，当用水量需要变化时，传统的调节方法是通过人工改变阀门的开度来调整, 但是此类方法无法对供水管道内的压力和水位变化做出及时、恰当的反应，往往会造成用水高峰期时供水压力不足，用水低峰期时供水压力过高，不仅十分浪费能源而且存在事故隐患（例如压力过高容易造成爆管事故）。
因此无法满足城市供水系统的要求。
采用变频调速的供水系统可以有效解决以上的问题。
根据用水量的大小，控制水泵的转速，即用水量增大时，调高变频，使水泵转速升高，增加供水量。
当用水量超过一台水泵的供水量时启动新的水泵以增加供水量，当用水量减少时，使水泵转速降低或减少投入运行的水泵数量，减少供水量。
2、供水系统功能城市供水系统的主要功能是在用水量不断变化的情况下，维持管内的压力在一定范围内,既能满足用水的需求,又能最大程度节约能源,延长设备寿命。
变频供水的控制器经历了从继电器- 接触器，到单片机，再到PLC。
而变频器也从多端速度控制、模拟量输入控制发展到专用变频器，为实现城市供水系统简单、高效、低能耗的功能，并且实现自动化的控制过程，采用PLC作为核心控制器是个较好的方案。
（完整word版）plc变频器控制恒压供水系统PLC具有体积小、设计周期短、数据处理和通信方便、易于维护和操作、明显降低成本等优点，可满足城市供水系统的控制要求.除此以外，PLC作为城市供水控制系统使设计过程变得更加简单，可实现的功能变得更多。
由于PLC的CPU强大的网络通信能力，是城市供水系统的数据传输与通信变得可能,并且也可以实现其远程监控.利用「1。
多电机同步操作的常识
多电机同步操作的常识随着现代制造业的发展与机械控制技术的深入研究，多电机同步操作已成为当今工业自动化领域最为重要的控制技术之一。
在实际生产中，多电机同步操作能够使多个电机互相配合、协同工作，从而提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量。
本文将从多电机同步操作的原理、应用、常见问题等方面进行探讨。
一、多电机同步操作原理多电机同步操作实质上是通过对多个电机之间的相对位置关系进行精细计算和控制，使得不同电机输出的信号能够始终保持同步。
在实际应用中，多电机同步操作依赖于精准的控制算法和精确的位置反馈传感器。
简单地说，多电机同步操作可以分为两类：硬件同步和软件同步。
硬件同步指的是通过硬件电路将多个电机进行同步，实现电机在控制时采用同步脉冲信号，从而实现多电机的同步。
这种同步方式通常适用于需要高精度的控制环境，如自动化加工线等。
而软件同步则是通过计算机算法控制，实现多个电机之间软件同步。
该方法使用成本较低，可以适用于各种不同场景，如自动化生产线、机器人控制等。
二、多电机同步操作应用多电机同步操作通常适用于生产线上需要将多个电机同步控制的场景，例如切割、加工、装配等过程。
其中，多电机同步操作在包装行业中的应用尤为广泛，由于产品体积较小，高效的包装生产通常需要通过高速连续的包装过程来实现。
多电机同步操作能够保证机器运行时间和稳定性，从而提高生产效率。
另外，在机器人工业中，自动化生产链使用了许多不同的机器人，机器人之间通常需要同步工作以提高生产效率。
多电机同步操作在这种情况下可以保证不同机器人之间的动作协调，并能够实现高效的生产。
三、多电机同步操作的常见问题在实际应用中，多电机同步操作需要面对许多常见问题。
其中最为常见的问题包括：1. 时序精度问题：不完美的信号周期可能导致时序接受误差，从而导致电机同步失败。
2. 位置共振问题：多电机同步需要非常精细的位置反馈传感器，并且需要避开可能产生机械共振的频率范围。
3. 电机导致的振动问题：如果多个电机的振动不同步，则会导致整个工作环境的振动。
PWM变频调速多电机同步传动控制系统设计
PWM变频调速多电机同步传动系统控制系统摘要：本设计给出了一种用PWM变频调速控制系统，用来控制多台普通三相交流异步电机。
该控制系统用8031单片机最小系统，以及HEF4752大规模继承芯片来实现，产生的控制信号用来控制逆变元件的开关，从而产生可以调整的PWM信号来控制交流电机，完成对多台电机实现同步传动的控制，它既可以统一控制，又能微调各个电机。
该系统具有工作可靠，调节范围宽，控制精度高，同步效果好的特点，本文给出了它的硬件组成电路以及控制程序的流程软件设计。
关键词：PWM 变频调速控制多台电机Multi-motor synchronous PWM inverter driving system controlsystemAbstract:This introduced a PWM frequency control system which can be used to regular the speed of some electrical electromotor. This system used MCS-51 SCM and HEF4752 PWM chip which can make control signal to control the system. And the PWM signal produced by them can control whether the switch is open or close in this way, the PWM signal feed to the electromotor can be produced .Moreover the signal can be controlled. The system can control both single electromotor or several electromotor. The strongpoint of the system is that: reliable, wide control, high-precision. This article gives the composition of its hardware and circuit design software flow control procedures.Key Word:PWM Frequency conversion modulates velocity The multi-motor synchronization目录第一章内容概要 (1)第一节变频调速的基本知识 (4)第二节PWM原理 (5)第三节PWM变频调速主电路 (6)1 变频器的分类 (6)2 GRT驱动电路 (8)第二章数字控制系统 (10)第一节HEF4752的电路功能 (10)第二节8031单片机最小系统 (14)18031最小系统 (14)28031最小系统控制HEF4752芯片 (16)第三节测速电路 (18)第四节系统的工作过程 (21)第三章系统的抗干扰及保护 (23)第一节系统的抗干扰 (23)第二节保护电路 (24)第四章软件的设计 (26)第一节程序流程图 (26)第二节地址空间分布表 (31)程序清单 (32)第五章英文文献翻译 (45)结束语 (50)参考文献 (51)附录：英文原文 (52)第一章内容概要在纺织工业中的印花，染色，纺织，整理联合机，通常采用多台直流电机或者交流电动机传动。
(word完整版)伺服电机,步进电机,同步电动机和异步电动机四者间的区别与联系
伺服电机，步进电机,同步电动机和异步电动机四者间的区别与联系在运动控制领域，经常会接触到伺服电机,步进电机，同步电动机和异步电动机等名词，许多新手经常百思不得其解，他们之间的区别到底是怎么样的呢？研控工程部康经理就这些问题做了专门描述,下面我将其内容整理出来分享给大家。
步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字控制技术有着本质的联系。
在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。
随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。
为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。
虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异.现就二者的使用性能作一比较。
一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1。
8°，五相混合式步进电机步距角一般为0。
72 °、0。
36°。
也有一些高性能的步进电机步距角更小。
如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0。
09°；德国百格拉公司（BERGER LAHR）生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0。
9°、0。
72°、0。
36°、0。
18°、0.09°、0。
072°、0。
036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。
以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0。
036°.对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=9。
几种多台电动机同步传动的方法
几种多台电动机同步传动的方法食品机械中需多台电动机同步拖动运行的设备普遍采用变频器拖动异步电动机加可编程序控制器（plc）的控制模式，但这种工作方式常出现被动跟随电动机忽快忽慢的现象。
南京食品包装机械研究所2001年在开发一种国内最大产量的冰淇淋联合生产设备时也遇到这个问题：原设计的拖动系统由五台异步电动机加plc构成，各异步电动机的附件皆包含变频器、旋转编码器、周期定位开关；plc通过各个旋转编码器和周期定位开关对各电动机的线速度、旋转相位角进行检测，再控制变频器输出频率来保证各被动跟随电动机与主电动机同步运行。
按此设计方案制造的设备生产冰淇淋时，被动跟随电动机速度呈周期变化，产成品重量波动很大。
分析其运行缺陷原因是：异步电动机变频拖动后负载特性变差；变频器加、减速时间设定不精确；plc工作速度偏低（难以实现食品机械一秒钟完成一到两个工作周期的要求）。
要解决这个问题，常规做法为选用高性能的可编程序控制器（plc），同时要在实际生产过程中根据负荷状况的不同，精确设定变频器加、减速时间，如此用户操作、参数设定很不方便。
系统设计与实现为解决这个问题，在用户要求采用全交流异步电动机拖动的情况下，该所设计了一种控制方法简便、同步效果很好的拖动系统；主电动机为异步电动机加变频器（变换生产速度调节用）加增量型旋转编码器加周期开关；跟随电动机不用旋转编码器，保留变频器和周期定位开关；plc协调主电动机与跟随电动机运行速度。
工作原理：主电动机编码器出来的脉冲信号送到plc，与主周期定位开关配合以确定主电动机旋转的角度，跟随电动机启动频率的相对值与主电动机运行频率的相对值相同，跟随电动机速度稳定后，plc 开始检测随动电动机周期定位开关，当开关动作时plc读取编码器的读数，并与预先设定值相比较，若读数大于设定值说明跟随电动机相位滞后，plc略微增加跟随电动机运行频率；若读数小于设定值说明跟随电动机相位超前，plc略微减小跟随电动机运行频率。
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论文题目：电机同步控制模块设计（软件）专业：电气工程及其自动化指导老师：黄梦涛（签名）本科生：李大威（签名）摘要多电机同步控制广泛应用于工业生产中。
论文以两台电机的同步为研究对象，采用主从式的控制结构，设计了一个两台小功率低电压直流电机的同步控制系统，两台直流电机采用PWM技术调速。
为了提高控制精度，采用了带速度反馈的闭环调速系统，选用单片机C8051F040作为控制器。
为了能够根据需要改变电机的转速以及实时显示两台电机的速度，我们还建立了单片机和上位机之间的串行通信。
设计的核心是用C语言编程实现了PID控制算法。
为了增加PID算法的自适应性，设计中整定了多组控制参数，并给出了控制结果。
关键词：多电机同步，PWM，C语言，PID算法SUBJECT ：The software design of Multi-electric motor’s synchronism control moduleSpecialty：Electrical Engineering and AutomationInstructor：Huang Mentao （Signature）Name ：Li Dawei（Signature）ABSTRACTMulti-electric motor synchronism control system has been widely used in the industrial manufacture. Taking the synchronization of two engines as research object, a synchronous control system for two DC motors, which work on small power and low voltage, is designed in this paper. It has a Master-slave structure. The speeds of the two DC motors are regulated with the technology of PWM. In order to improve the control precision, a closed loop speed control system with a speed feedback is adopted, while the single chip computer C8051F040 is selected as the controller. We also establish a serial communication between the single chip computer and a PC, so it is easy to set up the motors’ speed you want and show the real-time speeds of them. The core of the design is to realize the PID algorithm, using the C language to program. In order to improve the PID algorithm’s adaptability, several group control parameters are set in the design, and their control effects are given.KEY WORDS：Multi-electric motor synchronism, PWM, C language, PID目录前言 (5)第一章多电机同步控制方案及硬件电路 (7)1.1 多电机同步控制结构 (7)1.1.1 并行控制 (7)1.1.2 主从控制 (8)1.2 PWM调速原理与发展概况 (8)1.3 直流电机驱动电路 (10)1.4 速度检测电路 (13)1.5 控制器 (14)1.6 通信模块 (15)第二章PID控制方法 (17)2.1 PID控制方法介绍 (17)2.2 数字式增量PID控制算法 (18)2.3 标准PID算法的改进 (20)2.4 干扰的抑制 (20)2.5 PID调节器的参数整定 (21)2.5.1 采样周期的选定 (21)2.5.2 PID参数的整定 (22)第三章软件实现 (23)3.1 C51语言 (23)3.2 单片机片内的资源配置 (24)3.2.1 单片机内各功能模块配置 (24)3.2.2 单片机的端口配置 (25)3.3 程序模块介绍 (26)3.3.1 初始化模块 (26)3.3.2 测速子程序 (28)3.3.3 串口通信子程序 (30)3.3.4 主程序 (32)3.4 程序调试 (34)第四章参数的整定结果 (37)4.1 高速段内的参数整定及结果 (37)4.2中速段内的参数整定及结果 (38)4.3低速段内的参数整定及结果 (39)4.4 结果分析 (40)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录1 总程序 (44)前言直流电机是最早出现的电机，也是最早能实现调速的电动机。
由于它具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，高的效率，优异的动态性能，直流电动机一直占据着调速控制的统治地位，是大多数调速控制电动机的最优选择。
PWM是控制数字化的基础，用PWM技术控制直流电机方法简单，能实现宽范围内的速度和位置调整，如今已成为主流的直流电机调速方式。
多电机同步控制问题在工业生产中的许多场合已成为一个突出的难题。
在多台电机驱动系统中，采用传统的机械长轴虽然能够准确地保持电机同步，但其缺点日益显著，如各电机的工作状态相互影响，彼此之间存在严重的耦合作用，通过链、齿轮、轴等多级链接机构后含有积累误差，使用范围也受到限制，某些场合已不能满足现代控制的需要。
采用电的方式控制多电机的同步是一种有效的解决手段，人们对这方面已作出了大量的研究。
对多电机的同步控制结构有并行控制、主从控制、交叉耦合控制、虚拟总轴控制、偏差耦合控制等多种控制理论，控制方法除了常规的PID外，还有各种现代控制理论，包括神经网络、模糊控制、专家系统等，将它们与PID控制相结合更衍生出多种控制理论。
在本设计中以C8051F040单片机为控制器，设计了一个两台小功率低电压直流电机的主从式同步控制系统，设计任务是从电机能够跟踪主电机的实时速度，主电机的速度可以通过上位机设定，然后传给单片机去调节。
设计的目的是尝试用改进的PID控制算法，用C语言编程去实现两台电机的速度同步，并达到一定的控制精度，简单地探讨一下实际应用中对多电机进行同步控制的基本方法。
PID控制是最早发展起来也是应用最广泛的控制规律之一，由于其原理简单、鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于工业过程控制，至今仍有90%左右的控制回路具有PID 结构。
但其不足之处是对非线性、不确定性系统的控制效果不理想。
本设计采用了数字PID算法，为了提高控制精度，对于不同的速度段，整定了多组控制参数，以提高PID 算法的自适应性。
软件设计中一个关键的任务是为电机的速度设定一个合适的控制参数，为了方便查看一组控制参数下的控制效果，我们通过中断程序运行，在调试环境下查看实时的电机速度，多次查看并记录下这些数值。
通过对这些数据的分析，反复的调整控制参数，直到满意为止。
对最终控制结果的分析表明，主电机速度的调整精度和从电机跟踪的精度都能达到期望的水平。
第一章多电机同步控制方案及硬件电路本章主要对目前多电机同步的两种基本控制结构以及直流电机PWM调速的发展概况和原理做了一些介绍和分析，确定了本系统两台直流电机的主从式同步控制结构，给出了直流电机的驱动电路和速度反馈电路，并对控制器C8051F040单片机的优点作了介绍。
1.1 多电机同步控制结构在工业生产中，传动控制是机械加工控制系统的基础。
一个机械系统通常有多个轴需要传动控制，对这些轴的控制就是控制驱动轴的电动机。
在这种传动系统中，目前存在的同步控制技术包括并行控制、主从控制、交叉耦合控制、虚拟总轴控制、偏差耦合控制。
这里对并行控制和主从控制这两种基本的控制方式作一下简单的介绍和比较，并选择了主从式的双电机同步控制结构。
1.1.1 并行控制并行控制是一种基于同一定值控制的并联运行方式，这是一种最简单的同步控制方法。
并行式适用于每个单独系统的控制目标基本一致的情况，要求伺服系统具有良好的速度稳定性。
调速系统采用同一给定电压，其控制结构图如图1.1所示。
采用并行运行方式的同步控制系统其优点在于启动和停止阶段系统的同步性能很好，但是由于整个系统相当于开环控制，当运行过程中某一台电机受到扰动时，电机之间将会产生同步偏差，同步性能很差。
图1.1 并行控制系统结构图1.1.2 主从控制主从控制是一种基于跟踪随动原理的串联运行方式。
以双电机为例，主从同步控制系统的结构图如图1.2所示。
在这种控制方式中，主电机的输出转速作为从电机的转速参考值。
由此可推断，任何加在主电机上的速度命令或是负载扰动都会被从电机反映并且跟随，但是任何从电机上受到的扰动却不会反馈回给主电机，也不会影响到其他的从电机。
主从式特点是从系统跟踪主系统的输出，大大增加了其控制策略的稳定性，但存在跟踪滞后。
这种控制方式要求伺服系统具有良好的跟踪性能，主要应用在对速度或者位置的同步精度不是很高的工业生产中。
图1.2 主从同步控制结构图本系统设计的电机同步控制为了提高抗干扰能力，在一台电机速度受到外部扰动或人为干扰时两台电机仍能保持速度的同步，采用了带速度反馈的主从式的控制结构，一台电机作为主电机，一台为从电机，主电机的输出即转速作为从电机的输入，主电机的输入根据需要设置。
为了提高主从电机的抗干扰能力以及从电机对主电机的跟踪精度，在设计中尽可能地改善了数字控制电路。
1.2 PWM调速原理与发展概况目前用大功率晶体管控制的PWM永磁式直流伺服电动机驱动装置，是高精度伺服控制领域应用最为广泛的驱动形式。
这种装置能实现宽范围内的速度和位置控制，较常规的驱动方式，如晶体管线性放大驱动，电液驱动或晶闸管驱动，具有无可比拟的优点。
随着大功率晶体管的容量和开关速度的不断提高。
PWM装置一跃成为现代伺服驱动系统的佼佼者，受到越来越多的控制工程师的重视。
国外于上世纪60年代已开始注意PWM伺服控制技术，起初用于飞行器中小功率伺服系统，70年代中后期较为广泛地应用在中等功率的直流伺服系统上，到了80年代，PWM驱动在直流伺服系统中的应用已经普及。
现在从国外引进的高精度伺服系统大都采用PWM伺服系统，各工业先进国家竞相发展PWM伺服机构。