在工控行业中，多电机的同步控制是一个非常重要的问题。今天我们就以印刷机械行业为例，来详细说明一下！   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。

为了能够精确地对伺服电机进行3种控制模式下的仿真,通过MATLAB下的Simulink建立仿真环境,并采用PID的形式来设计控制器,验证直流伺服电机的控制不会因负载不同而发生变化,从而实现对直流伺服电机的位置、速度和力矩的3种模式控制仿真。基于摆臂系统为例,以电流环为最基本环路,速度环和位置环为外环,通过调节力矩PI控制器、速度PI控制器以及位置PID控制器,分别对力矩模式、速度模式及位置模式3种伺服电机的控制模式进行仿真,在伺服电机的额定力矩范围内改变负载值,来验证了控制器确定后,直流伺服电机不会因负载变化而改变控制特性。

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