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    典型方案詳細

多電機消隙精密跟蹤伺服控制系統(tǒng)

 

一、     概述

該系統(tǒng)擬采用100M高速實時以太網(wǎng)Powerlink實現(xiàn)對2臺(4臺)電機的協(xié)調(diào)控制,使多臺電機共同驅(qū)動一個負(fù)載,完成力矩的分擔(dān)和傳動間隙的減小或消除,可以有效提高系統(tǒng)的跟蹤精度。為實現(xiàn)較高的跟蹤精度,該系統(tǒng)采用位置雙反饋方式,由伺服驅(qū)動器直接實現(xiàn)天線方位及俯仰角度反饋,完成對目標(biāo)位置的高速實時定位與跟蹤。

此外,整個跟蹤伺服系統(tǒng)配備一套用于伺服位置解算及ACU上位機航跡位置命令處理運算的可編程計算機控制器PCC,該控制器作為整個伺服系統(tǒng)的主控單元,具有很強的運算處理能力,與上位機采用100M高速以太網(wǎng)通信,保證了上位機給定數(shù)據(jù)的通信帶寬,為整個系統(tǒng)的實時跟蹤精度提供了基礎(chǔ)保證。

二、功能技術(shù)指標(biāo)

功能:

1、100M實時以太網(wǎng)的伺服驅(qū)動器與PCC控制器組網(wǎng)

2、多電機協(xié)調(diào)控制,自動協(xié)調(diào)負(fù)載與速度同步;

3、數(shù)字速度調(diào)節(jié)器、力矩分配、差速抑制、環(huán)路控制

4、ACU間的全數(shù)字接口

5、與ACU間的控制指令、速度指令、狀態(tài)信息的雙向傳輸

6、實時提取大盤(方位、俯仰)的速度、位置信息,實現(xiàn)大盤速度、位置控制

7、通過對伺服電機輸出力矩的偏置干預(yù),可靠實現(xiàn)大盤運動的“消隙”要求

技術(shù)指標(biāo):

1、供電電源:       動力電源:380VAC±10%

                           輔助電源:24VDC±25%

 2、通訊接口:

    1)與ACU通信:100M以太網(wǎng)

    2)與伺服驅(qū)動器通信:100M實時以太網(wǎng)Powerlink

    3)與PDU通信:SSI18位)

3、跟蹤精度:最高0.002°(0.04mrad),“過頂”0.05°(0.1mrad

4、環(huán)境條件:

1)儲存溫度:-50℃~60

2)工作溫度:-40℃~60

3)相對濕度:98%25

4)三防要求:具有在沿海區(qū)域的防潮、防濕熱、防鹽霧能力

5)電磁兼容:按GJB151-97A對地面設(shè)備的要求執(zhí)行

三、實施方案

1、設(shè)計指導(dǎo)思想

 本系統(tǒng)的設(shè)計采用可編程計算機控制器PCC作為多電機控制器的主控部件,實現(xiàn)多個電機的協(xié)調(diào)控制共同驅(qū)動一個負(fù)載?删幊逃嬎銠C控制器PCC所提供的豐富多樣的接口模塊、高速可靠的運算處理能力及實時以太網(wǎng)Powerlink的遠程擴展功能,可以將四臺方位、俯仰電機組成一個共同的網(wǎng)絡(luò),從而通過一套PCC實現(xiàn)對他們在輸出力矩,速度和位置上的復(fù)合控制。此外,天線控制單元(ACU)和PLC控;芈芬部筛鶕(jù)要求,分別選用所需的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì),如以太網(wǎng),RS422CAN等,接入本系統(tǒng)的主控單元PCC天伺控制器中。PCC和天線控制單元(ACU)進行速度指令、控制指令和狀態(tài)信息的實時數(shù)據(jù)傳輸交換;與PLC控;芈芬嗫蛇M行信息的實時交換,從而實現(xiàn)本控、遠控操作和安全控保。

驅(qū)動方位、俯仰的伺服電機控制器選用100M實時工業(yè)以太網(wǎng)Powerlink組網(wǎng),交由PCC控制,我們充分利用PCC強大的處理器硬件的高速運算處理能力和多任務(wù)實時操作系統(tǒng)軟件,以及Powerlink的高速實時特性,對伺服驅(qū)動器的位置環(huán)可建立最高200us級數(shù)據(jù)刷新率。這些無疑為本系統(tǒng)多電機力矩的均衡分配、傳動間隙的減小或消除以及目標(biāo)的跟蹤與定位奠定了強大的基礎(chǔ)

本伺服系統(tǒng)通過高速SSI同步串行接口獲取PDU的方位、俯仰大盤的天線角度數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)直接反饋到伺服驅(qū)動器ACOPOS上,不僅節(jié)省了數(shù)據(jù)經(jīng)由上位機ACUPCC的轉(zhuǎn)發(fā)時間,且消除了該數(shù)據(jù)由上位機處理的計算誤差,最大化的發(fā)揮了系統(tǒng)的傳動和控制精度。


2、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

 

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