基于现场总线的双CNC轴同步协调控制方法研究

发布时间：2013-12-06 作者：马跃高春孙晔李培新于东王志成来源：万方数据

关键字：同步控制现场总线 CNC

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双轴同步控制技术中，一般的同步控制方法为主从式控制。主从控制方式虽然能有效控制双轴的同步误差，但是因主动轴不考虑从动轴的干扰情况，所以控制精度不是很高。文章结合现场总线的应用趋势提出了一种基于现场总线的双轴协调同步控制方法，充分利用现场总线提供的数据信息对两个同步轴分别进行误差补偿。通过双轴同步控制实验证明，该方法有效地提高了同步轴的响应速度，比主从式控制方式有更高的同步误差控制精度。

4 实验

　　4.1 开放式数控系统实验平台

　　本双轴同步控制实验是在Linux+RTAI上运行的开放式数控系统EMC2下进行的，所以实验中需要搭建基于EMC2的实验平台，实验的软件平台如下页图6所示，伺服与上位装置(EMC2)的通信是通过PCI板卡与伺服驱动器连接的现场总线来实现。数据之间的交换是通过数据队列完成的，同时数据队列也保证了数据通信的同步性，即X轴和X'轴接收到的指令数据是相同的。

图6基于EMC2的软件实验平台

　　4.2 双轴协调式同步控制算法实现

　　在2.2和2.3节中对专家PID控制算法和控制信号分配策略做了详细的介绍，双轴协调式同步控制算法的实现便很清晰。基于EMC2的部分实现代码如下：

　　实验中的硬件平台如图7所示，采用的伺服和电机均由沈阳高精数控技术有限公司提供。伺服型号是：GJS-015ADA，电机型号为：GJM096ADB22。现设定的参数如为：Feed Override(进给率)=100％；Max Velocity(最大速度)=4413mm／min；MAX_ACCELERATION(最大加速度)=3000 ram／min；具体的实验结果见3.3节。

图7基于EMC2的硬件实验平台

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