基于同步控制技术的单张纸输纸机传动系统的研究

摘要

在国外，无轴传动技术在输纸机上已经得到成熟的应用，但是国内甚至没有相关的研究论文和报道，为了缩短和国外在印刷行业的差距，本论文通过多电机同步控制系统，搭建实验平台，模拟实现无轴传动技术在输纸机上的应用。
　　无轴传动技术在印刷装置上的应用对于电机的同步控制要求十分严格，该论文研究了目前常见的几种多电机的同步控制方式，将虚轴法同步控制策略应用于同步控制系统中。
　　本论文在现有的“无轴传动印刷机实验平台”的基础上，通过TrioME309运动控制器，引入虚轴法同步控制策略模拟印刷机主机和飞达头驱动伺服电机的同步控制，将无轴传动同步控制技术应用到单张纸胶印机的输纸机上，从而使输纸机与印刷机主机分离，减少了动力传动过程，避免了由于机械制造安装不准确产生的一些问题，具有结构简化、传动比范围宽、调整方便等优点。
　　研究的主要内容包括:
　　(1)分析现有的同步控制策略，利用Matlab对电机仿真的方法，从众多同步控制策略中对比选出一套跟踪曲线最好的方案，并对仿真结果进行分析。
　　(2)在原来实验平台的基础上，搭建能够模拟单张纸印刷机主机和输纸机传动系统同步的实验平台。完成从上位机到下位机的通讯即从控制器到伺服驱动器以及驱动器到电机的线路的连接。
　　(3)分析传统输纸机各个结构的运动状态，利用TrioBasic编写运动指令，控制电机的运动，通过Motion Perfect软件的界面监控模拟印刷主机和飞达头驱动伺服电机两电机之间的同步性能。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景与意义

1．2 课题国内外研究现状分析

1．3 输纸机的组成及各部件的作用

1．4 传统输纸装置的传动

1．5 课题研究内容

2 无轴传动同步控制策略的研究

2．1 同步运动控制技术概述

2．2 速度与位置同步的关系

2．3 传统的同步控制策略分类

2．3．1 主从式模型

2．3．2 主令参考模型

2．3．3 耦合式同步控制模型

2．3．4 虚轴法同步控制策略

2．4 本章小结

3 虚轴同步控制策略模型建立及仿真

3．1 伺服电机数学模型

3．1．1 三相永磁同步电机数学模型

3．1．2 PMSM电机的矢量控制

3．2 虚拟总轴模型的建立

3．3 虚轴法同步控制仿真模型

3．4 仿真结果与分析

3．4．1 设置仿真的条件

3．4．2 仿真结果与分析

3．5 虚拟主轴同步控制算法

3．6 本章小结

4 无轴传动系统平台的搭建

4．1 平台搭建

4．2 ME309运动控制器

4．2．1 运动控制系统构架

4．2．2 配线

4．2．3 控制器、Motion Perfect连接

4．3 本章小结

5 模拟输纸机实验结果与分析

5．1 实验平台

5．2 参数设置及实验结果分析

5．3 本章小结

6 总结与工作展望

6．1 总结

6．2 不足与展望

致谢

参考文献