一种多电机驱动转台的仿真平台设计和控制方法研究

【摘要】： 多电机驱动方式已经成为现今伺服系统研究和发展的重要方向之一。针对多电机驱动系统中的同步控制问题,目前的主要研究方法有理论研究、动力学简化建模分析、系统仿真等。本文以计算机建模和虚拟样机技术为基础,应用联合仿真的方法进行多电机同步控制研究,提供了一种新的研究途径。 文中首先应用三维建模软件Pro/Engineer,在进行适当的简化后,完成了三维实体模型的建立,研究了将CAD模型通过Parasolid文件格式导出的方法。将模型导入到ADAMS软件后,对其施加约束、力等关系,建立了虚拟样机模型。对虚拟样机模型进行了动力学仿真,详细分析仿真结果,说明了虚拟样机模型的正确性,为控制策略的研究等后续工作奠定了基础。 其次,应用ADAMS和MATLAB协同仿真的原理和方法,在虚拟样机模型中,定义联合仿真需要的的输入输出变量,并通过ADAMS/Controls模块导出了虚拟样机模型,生成simulink中的模块adams_sub。设计了联合仿真的总体框图,对控制部分中的各个调节器进行了详细的设计,并确定了同步控制策略。 最后,搭建联合仿真的Simulink框图,构建了多电机驱动转台的联合仿真系统。完成了系统位置闭环的仿真,得到不同输入下系统的响应曲线、不同负载下系统的响应曲线、特殊情况下系统的响应曲线,对实际系统调试有指导意义。最后给出了实际系统的调试结果,验证了所设计的控制策略的有效性。