何忻龍

（貴州理工學(xué)院 550000）

摘 要：在各項(xiàng)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(xiàng)重要技術(shù)，雙機(jī)傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)同步控制作為同步控制技術(shù)中的一項(xiàng)主要技術(shù)，為人們的生產(chǎn)生活提供了方便。本文從傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)同步和雙機(jī)傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)同步控制的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，對(duì)同步控制臺(tái)的設(shè)計(jì)和同步控制策略進(jìn)行了分析，供從事雙機(jī)傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)同步控制的工作人員參考。

關(guān)鍵詞：雙機(jī)傳動(dòng)機(jī)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(duì)于日常生活中機(jī)械的性能要求也在不斷增加，雙機(jī)傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)同步控制能夠在日常的生活中讓人們達(dá)到對(duì)多臺(tái)機(jī)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(jìn)步的表現(xiàn)。在機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)中往往需要多種機(jī)械部件，實(shí)現(xiàn)這些部件的兩個(gè)或兩個(gè)以上同時(shí)運(yùn)行，就是實(shí)現(xiàn)了同步技術(shù)的應(yīng)用。

1.傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)同步控制的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1直流電動(dòng)機(jī)控制的優(yōu)勢(shì)

直流電動(dòng)機(jī)屬于較早被人類發(fā)明的一種電動(dòng)機(jī)，雖然它的使用范圍不如交流電動(dòng)機(jī)廣泛，但是相對(duì)于交流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)作過(guò)程來(lái)說(shuō)，直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)還是很多的，比如較好的調(diào)速功能、較強(qiáng)的啟動(dòng)性能、調(diào)速范圍廣、經(jīng)濟(jì)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(lái)更加的方便、啟動(dòng)的轉(zhuǎn)矩較大等，這些都是對(duì)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)十分有利的特點(diǎn)。但是直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)展劣勢(shì)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(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中容易出現(xiàn)電刷和轉(zhuǎn)向器摩擦產(chǎn)生的火花、維護(hù)的投入較高、可靠性能低下等。雖然機(jī)械研究工作人員已經(jīng)對(duì)相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行了研究，想改變交流電機(jī)的一些性能，希望能夠用交流電動(dòng)機(jī)代替直流電動(dòng)機(jī)，但是在一些機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)中，仍然需要直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用。

1.2異步電動(dòng)機(jī)控制的優(yōu)勢(shì)

異步電動(dòng)機(jī)是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)用最為廣泛的一種電動(dòng)機(jī)，據(jù)調(diào)查顯示，異步電動(dòng)機(jī)承載的電網(wǎng)運(yùn)行的壓力有85%，像一些日常工作生產(chǎn)中所用到的機(jī)械設(shè)備，如攪拌機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、起重機(jī)、水泵、機(jī)床等，所應(yīng)用的都是異步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)相比來(lái)說(shuō)，具有制造價(jià)格低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)簡(jiǎn)易、運(yùn)行效率高、結(jié)實(shí)耐用等優(yōu)勢(shì)，因此在各項(xiàng)工程中的使用較為廣泛。但是異步電動(dòng)機(jī)也存在這一些缺點(diǎn)，其中較為主要的有調(diào)速性能較差、不能實(shí)現(xiàn)較大范圍內(nèi)的平滑運(yùn)行、需要從電網(wǎng)中吸取勵(lì)磁電流使得電網(wǎng)的功率降低。但由于在一些機(jī)械生產(chǎn)中并不需要較大范圍的平滑運(yùn)行，所以電網(wǎng)的功率問(wèn)題可以采用其他的措施來(lái)彌補(bǔ)，在電子技術(shù)發(fā)達(dá)的時(shí)代下，各種大功率的半導(dǎo)體開始被研制出來(lái)，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(dòng)機(jī)的發(fā)展意義也開始顯示出來(lái)[1]。

1.3雙機(jī)傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)同步控制的發(fā)展現(xiàn)狀

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

在進(jìn)入工業(yè)社會(huì)后，控制理論得到了很好的發(fā)展，在實(shí)際的工程中的應(yīng)用也較為廣泛，解決了實(shí)際生產(chǎn)中的很多問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)兩軸的同步運(yùn)轉(zhuǎn)，就要對(duì)其中的一個(gè)運(yùn)軸的轉(zhuǎn)速進(jìn)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(shí)現(xiàn)雙機(jī)傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)同步控制，需要將機(jī)械系統(tǒng)力學(xué)與電力協(xié)調(diào)相結(jié)合。

2.同步控制臺(tái)的設(shè)計(jì)

2.1同步系統(tǒng)控制的方式

2.1.1對(duì)等控制方式

對(duì)等控制方式指的是多個(gè)轉(zhuǎn)子在追尋同一個(gè)指標(biāo)，需要同步的執(zhí)行元件在運(yùn)作和輸出時(shí)都要受到控制并達(dá)到同一驅(qū)動(dòng)。在這種控制方式下用同等的方式來(lái)對(duì)待和控制每一臺(tái)電機(jī)，幾臺(tái)電機(jī)同時(shí)監(jiān)測(cè)用用戶的給定值，而不是電機(jī)之間的相互監(jiān)測(cè)，這樣的檢測(cè)跟蹤效果很好。不同電機(jī)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(jī)得到性能也是不斷在變化的，所以電機(jī)之間的精確度同步會(huì)受到很大的影響，在這種情況下對(duì)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(jī)的運(yùn)行中選出一個(gè)主要的電機(jī)位主電機(jī)，其他的電機(jī)為從電機(jī)，控制從電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到對(duì)主電機(jī)轉(zhuǎn)速的配合，需要同步運(yùn)行的幾個(gè)執(zhí)行元件對(duì)其中的一個(gè)執(zhí)行元件進(jìn)行跟蹤。主電機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候是給了參考值，而從電機(jī)的運(yùn)行是根據(jù)主電機(jī)的運(yùn)行值，這樣在運(yùn)行的時(shí)候并不是針對(duì)一個(gè)固定的數(shù)值進(jìn)行跟蹤，而是通過(guò)從電機(jī)跟蹤主電機(jī)的方式，這樣的方式可以達(dá)到更加更加精確的效果。

2.2實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)置

在進(jìn)行研究的過(guò)程中需要實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析合并說(shuō)明，這就需要有關(guān)的技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)置，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)臺(tái)時(shí)可以采用先進(jìn)的同步振動(dòng)機(jī)，該機(jī)器具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。第一，自動(dòng)振動(dòng)原理取代了之前機(jī)械中的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，然機(jī)械的內(nèi)部構(gòu)造更為簡(jiǎn)單；第二，取消了齒輪傳動(dòng)使得機(jī)械的潤(rùn)滑維修檢查工作都得到了簡(jiǎn)化；第三，這種振動(dòng)機(jī)的應(yīng)用更好地實(shí)現(xiàn)了機(jī)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(xiàng)重要技術(shù)，其主要思想是把操作人員的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)轉(zhuǎn)換成相關(guān)的控制量，在建立知識(shí)的基礎(chǔ)上，模仿人的思維模式，通過(guò)對(duì)于信息的模糊采集有效的控制技術(shù)中的不準(zhǔn)確性和不規(guī)則性，解決了許多應(yīng)無(wú)法建立數(shù)據(jù)模型而形成的復(fù)雜的問(wèn)題，在應(yīng)用中具有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。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(jìn)行定義套入和解決的問(wèn)題；第二，由于控制的規(guī)則都是有具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)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(jìn)行模糊控制；第三，以人的語(yǔ)言形式來(lái)進(jìn)行技術(shù)控制，喲偶利于應(yīng)用人機(jī)對(duì)話的方式來(lái)解決系統(tǒng)問(wèn)題，讓系統(tǒng)發(fā)展具有更高的靈活性。

3.2兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子的同步控制

在實(shí)際的工程中，兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子組成的振動(dòng)機(jī)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用，在工作的過(guò)程中，兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速保持一致，才能保證振動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)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(jī)參數(shù)和負(fù)載的阻力具有差異，使得兩個(gè)轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)偏離要求，振動(dòng)系統(tǒng)不能有效的達(dá)到運(yùn)行軌跡。

總結(jié)：在進(jìn)行雙機(jī)傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)同步控制實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，需要結(jié)合機(jī)械的實(shí)際運(yùn)作要求，在完善機(jī)械運(yùn)作的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)械的同步運(yùn)作，將電子拖動(dòng)理論技術(shù)和機(jī)械系統(tǒng)理論技術(shù)相結(jié)合，運(yùn)用到對(duì)機(jī)械同步控制的應(yīng)用中來(lái)。對(duì)雙機(jī)傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)同步控制的研究還需要進(jìn)一步的增加，逐漸完善相應(yīng)的技術(shù)。

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