關于雙機傳動機械系統同步控制的分析

何忻龍

（貴州理工學院 550000）

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

關鍵詞：雙機傳動機械系統；同步控制；控制策略

引言：隨著工業水平得到不斷發展，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需求，是人類生產力進步的表現。在機械的運轉中往往需要多種機械部件，實現這些部件的兩個或兩個以上同時運行，就是實現了同步技術的應用。

1.傳動機械系統同步控制的發展現狀

1.1直流電動機控制的優勢

直流電動機屬于較早被人類發明的一種電動機，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，直流電動機的優勢還是很多的，比如較好的調速功能、較強的啟動性能、調速范圍廣、經濟效益高、平滑性較好、其應用的晶聞管調速系統使用起來更加的方便、啟動的轉矩較大等，這些都是對機運轉十分有利的特點。但是直流電動機的發展劣勢也是十分明顯的，如制作的工藝較為復雜導致制作成本較高、運轉的過程中容易出現電刷和轉向器摩擦產生的火花、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對相關的技術進行了研究，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中，仍然需要直流電動機的應用。

1.2異步電動機控制的優勢

異步電動機是在國民經濟運轉中應用最為廣泛的一種電動機，據調查顯示，異步電動機承載的電網運行的壓力有85%，像一些日常工作生產中所用到的機械設備，如攪拌機、運輸機、起重機、水泵、機床等，所應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、結構簡單、維護簡易、運行效率高、結實耐用等優勢，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速性能較差、不能實現較大范圍內的平滑運行、需要從電網中吸取勵磁電流使得電網的功率降低。但由于在一些機械生產中并不需要較大范圍的平滑運行，所以電網的功率問題可以采用其他的措施來彌補，在電子技術發達的時代下，各種大功率的半導體開始被研制出來，讓交流調速技術有了更大的發展空間，交流變速的發展已經在逐漸的跟上直流變速發展的步伐，異步電動機的發展意義也開始顯示出來[1]。

1.3雙機傳動機械系統同步控制的發展現狀

機械控制系統的同步應用時一門新興的科學性技術，涉及到了機械技術、電子技術、信息技術，控制的對象為發動機，控制的參數為位移、速度等。只要是由多臺機械組成的設備，比方說多部分的機械組成，這就需要這些機械設備保持同步的運行，滿足生產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]。

在進入工業社會后，控制理論得到了很好的發展，在實際的工程中的應用也較為廣泛，解決了實際生產中的很多問題。為了實現兩軸的同步運轉，就要對其中的一個運軸的轉速進行調整，在轉速落后的情況下增加轉速，在轉速超前的情況下減小轉速。要想實現雙機傳動機械系統同步控制，需要將機械系統力學與電力協調相結合。

2.同步控制臺的設計

2.1同步系統控制的方式

2.1.1對等控制方式

對等控制方式指的是多個轉子在追尋同一個指標，需要同步的執行元件在運作和輸出時都要受到控制并達到同一驅動。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，幾臺電機同時監測用用戶的給定值，而不是電機之間的相互監測，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，而是應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，控制從電機的轉速來達到對主電機轉速的配合，需要同步運行的幾個執行元件對其中的一個執行元件進行跟蹤。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實驗臺的設置

在進行研究的過程中需要實驗來進行數據分析合并說明，這就需要有關的技術人員加強對實驗臺的設置，構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勢。第一，自動振動原理取代了之前機械中的齒輪轉動，然機械的內部構造更為簡單；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，這種振動機的應用更好地實現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，其主要思想是把操作人員的經驗知識轉換成相關的控制量，在建立知識的基礎上，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中的不準確性和不規則性，解決了許多應無法建立數據模型而形成的復雜的問題，在應用中具有如下幾點優勢。第一，不需要制定一定的數據模型，這就解決了那寫數據模型難以進行定義套入和解決的問題；第二，由于控制的規則都是有具有相關經驗份工作人員設定的，這就在一定程度上讓那些不熟悉模糊控制技術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控制，喲偶利于應用人機對話的方式來解決系統問題，讓系統發展具有更高的靈活性。

3.2兩個偏心轉子的同步控制

在實際的工程中，兩個偏心轉子組成的振動機已經被廣泛的應用，在工作的過程中，兩個偏心轉子的轉速保持一致，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。但由于感應器的電機參數和負載的阻力具有差異，使得兩個轉子的設計偏離要求，振動系統不能有效的達到運行軌跡。

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

參考文獻：

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

[2]易燕. 基于視覺的布匹疵點實時雙處理機檢測系統的設計與研究[D].華僑大學，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，2012.

[4]黃松清，胡寅峰. 基于預處理控制策略的雙機同步傳動系統[J]. 安徽工業大學學報（自然科學版），2010，04：379-384.endprint