關(guān)于雙機傳動機械系統(tǒng)同步控制的分析

何忻龍

（貴州理工學(xué)院 550000）

摘 要：在各項工程技術(shù)中同步的操作方式都比較常見，同步技術(shù)是生活生產(chǎn)中的一項重要技術(shù)，雙機傳動機械系統(tǒng)同步控制作為同步控制技術(shù)中的一項主要技術(shù)，為人們的生產(chǎn)生活提供了方便。本文從傳動機械系統(tǒng)同步和雙機傳動機械系統(tǒng)同步控制的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，對同步控制臺的設(shè)計和同步控制策略進行了分析，供從事雙機傳動機械系統(tǒng)同步控制的工作人員參考。

關(guān)鍵詞：雙機傳動機械系統(tǒng)；同步控制；控制策略

引言：隨著工業(yè)水平得到不斷發(fā)展，人們對于日常生活中機械的性能要求也在不斷增加，雙機傳動機械系統(tǒng)同步控制能夠在日常的生活中讓人們達到對多臺機械的控制，方便了人們的工作生產(chǎn)需求，是人類生產(chǎn)力進步的表現(xiàn)。在機械的運轉(zhuǎn)中往往需要多種機械部件，實現(xiàn)這些部件的兩個或兩個以上同時運行，就是實現(xiàn)了同步技術(shù)的應(yīng)用。

1.傳動機械系統(tǒng)同步控制的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1直流電動機控制的優(yōu)勢

直流電動機屬于較早被人類發(fā)明的一種電動機，雖然它的使用范圍不如交流電動機廣泛，但是相對于交流電動機的運作過程來說，直流電動機的優(yōu)勢還是很多的，比如較好的調(diào)速功能、較強的啟動性能、調(diào)速范圍廣、經(jīng)濟效益高、平滑性較好、其應(yīng)用的晶聞管調(diào)速系統(tǒng)使用起來更加的方便、啟動的轉(zhuǎn)矩較大等，這些都是對機運轉(zhuǎn)十分有利的特點。但是直流電動機的發(fā)展劣勢也是十分明顯的，如制作的工藝較為復(fù)雜導(dǎo)致制作成本較高、運轉(zhuǎn)的過程中容易出現(xiàn)電刷和轉(zhuǎn)向器摩擦產(chǎn)生的火花、維護的投入較高、可靠性能低下等。雖然機械研究工作人員已經(jīng)對相關(guān)的技術(shù)進行了研究，想改變交流電機的一些性能，希望能夠用交流電動機代替直流電動機，但是在一些機械的運轉(zhuǎn)中，仍然需要直流電動機的應(yīng)用。

1.2異步電動機控制的優(yōu)勢

異步電動機是在國民經(jīng)濟運轉(zhuǎn)中應(yīng)用最為廣泛的一種電動機，據(jù)調(diào)查顯示，異步電動機承載的電網(wǎng)運行的壓力有85%，像一些日常工作生產(chǎn)中所用到的機械設(shè)備，如攪拌機、運輸機、起重機、水泵、機床等，所應(yīng)用的都是異步電動機。異步電動機與直流電動機相比來說，具有制造價格低、結(jié)構(gòu)簡單、維護簡易、運行效率高、結(jié)實耐用等優(yōu)勢，因此在各項工程中的使用較為廣泛。但是異步電動機也存在這一些缺點，其中較為主要的有調(diào)速性能較差、不能實現(xiàn)較大范圍內(nèi)的平滑運行、需要從電網(wǎng)中吸取勵磁電流使得電網(wǎng)的功率降低。但由于在一些機械生產(chǎn)中并不需要較大范圍的平滑運行，所以電網(wǎng)的功率問題可以采用其他的措施來彌補，在電子技術(shù)發(fā)達的時代下，各種大功率的半導(dǎo)體開始被研制出來，讓交流調(diào)速技術(shù)有了更大的發(fā)展空間，交流變速的發(fā)展已經(jīng)在逐漸的跟上直流變速發(fā)展的步伐，異步電動機的發(fā)展意義也開始顯示出來[1]。

1.3雙機傳動機械系統(tǒng)同步控制的發(fā)展現(xiàn)狀

機械控制系統(tǒng)的同步應(yīng)用時一門新興的科學(xué)性技術(shù)，涉及到了機械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)，控制的對象為發(fā)動機，控制的參數(shù)為位移、速度等。只要是由多臺機械組成的設(shè)備，比方說多部分的機械組成，這就需要這些機械設(shè)備保持同步的運行，滿足生產(chǎn)活動對于機械工藝的要求。同步可以理解為兩方面的意識，第一方面指加工材料在經(jīng)過各個夾持點的速度是一樣的，另一方面指各個夾持點的速度維持著一定的比值[2]。

在進入工業(yè)社會后，控制理論得到了很好的發(fā)展，在實際的工程中的應(yīng)用也較為廣泛，解決了實際生產(chǎn)中的很多問題。為了實現(xiàn)兩軸的同步運轉(zhuǎn)，就要對其中的一個運軸的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，在轉(zhuǎn)速落后的情況下增加轉(zhuǎn)速，在轉(zhuǎn)速超前的情況下減小轉(zhuǎn)速。要想實現(xiàn)雙機傳動機械系統(tǒng)同步控制，需要將機械系統(tǒng)力學(xué)與電力協(xié)調(diào)相結(jié)合。

2.同步控制臺的設(shè)計

2.1同步系統(tǒng)控制的方式

2.1.1對等控制方式

對等控制方式指的是多個轉(zhuǎn)子在追尋同一個指標，需要同步的執(zhí)行元件在運作和輸出時都要受到控制并達到同一驅(qū)動。在這種控制方式下用同等的方式來對待和控制每一臺電機，幾臺電機同時監(jiān)測用用戶的給定值，而不是電機之間的相互監(jiān)測，這樣的檢測跟蹤效果很好。不同電機的性能和工作需求有所不同，受到外界的干擾模式也不盡相同，各種電機得到性能也是不斷在變化的，所以電機之間的精確度同步會受到很大的影響，在這種情況下對等控制不是最好的技術(shù)，而是應(yīng)該選擇主從式控制方式[3]。

2.1.2主從控制方式

主從控制方式指的是在電機的運行中選出一個主要的電機位主電機，其他的電機為從電機，控制從電機的轉(zhuǎn)速來達到對主電機轉(zhuǎn)速的配合，需要同步運行的幾個執(zhí)行元件對其中的一個執(zhí)行元件進行跟蹤。主電機在運行的時候是給了參考值，而從電機的運行是根據(jù)主電機的運行值，這樣在運行的時候并不是針對一個固定的數(shù)值進行跟蹤，而是通過從電機跟蹤主電機的方式，這樣的方式可以達到更加更加精確的效果。

2.2實驗臺的設(shè)置

在進行研究的過程中需要實驗來進行數(shù)據(jù)分析合并說明，這就需要有關(guān)的技術(shù)人員加強對實驗臺的設(shè)置，構(gòu)建實驗臺時可以采用先進的同步振動機，該機器具有以下幾點優(yōu)勢。第一，自動振動原理取代了之前機械中的齒輪轉(zhuǎn)動，然機械的內(nèi)部構(gòu)造更為簡單；第二，取消了齒輪傳動使得機械的潤滑維修檢查工作都得到了簡化；第三，這種振動機的應(yīng)用更好地實現(xiàn)了機械的通用化和系列化[4]。

3.同步控制策略

3.1模糊控制

模糊控制是智能控制的一項重要技術(shù)，其主要思想是把操作人員的經(jīng)驗知識轉(zhuǎn)換成相關(guān)的控制量，在建立知識的基礎(chǔ)上，模仿人的思維模式，通過對于信息的模糊采集有效的控制技術(shù)中的不準確性和不規(guī)則性，解決了許多應(yīng)無法建立數(shù)據(jù)模型而形成的復(fù)雜的問題，在應(yīng)用中具有如下幾點優(yōu)勢。第一，不需要制定一定的數(shù)據(jù)模型，這就解決了那寫數(shù)據(jù)模型難以進行定義套入和解決的問題；第二，由于控制的規(guī)則都是有具有相關(guān)經(jīng)驗份工作人員設(shè)定的，這就在一定程度上讓那些不熟悉模糊控制技術(shù)的工作人員也能進行模糊控制；第三，以人的語言形式來進行技術(shù)控制，喲偶利于應(yīng)用人機對話的方式來解決系統(tǒng)問題，讓系統(tǒng)發(fā)展具有更高的靈活性。

3.2兩個偏心轉(zhuǎn)子的同步控制

在實際的工程中，兩個偏心轉(zhuǎn)子組成的振動機已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用，在工作的過程中，兩個偏心轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速保持一致，才能保證振動機的運動軌跡保持相等，滿足不同的工作需求。但由于感應(yīng)器的電機參數(shù)和負載的阻力具有差異，使得兩個轉(zhuǎn)子的設(shè)計偏離要求，振動系統(tǒng)不能有效的達到運行軌跡。

總結(jié)：在進行雙機傳動機械系統(tǒng)同步控制實驗的過程中，需要結(jié)合機械的實際運作要求，在完善機械運作的基礎(chǔ)上實現(xiàn)機械的同步運作，將電子拖動理論技術(shù)和機械系統(tǒng)理論技術(shù)相結(jié)合，運用到對機械同步控制的應(yīng)用中來。對雙機傳動機械系統(tǒng)同步控制的研究還需要進一步的增加，逐漸完善相應(yīng)的技術(shù)。

參考文獻：

[1]劉鑫. 前端調(diào)速式風(fēng)力機組柔性傳動鏈匹配與傳動特性研究[D].蘭州理工大學(xué)，2014.

[2]易燕. 基于視覺的布匹疵點實時雙處理機檢測系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D].華僑大學(xué)，2014.

[3]代紅偉. 干式雙離合器自動變速器換擋控制策略研究[D].重慶理工大學(xué)，2012.

[4]黃松清，胡寅峰. 基于預(yù)處理控制策略的雙機同步傳動系統(tǒng)[J]. 安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，04：379-384.endprint