[实用新型]一种多电机消隙驱动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机驱动控制的消除齿隙技术领域，特别是一种多电机消隙驱动控制系统。

背景技术

随着科技的进步，电机作为系统的最终执行元件，在各个领域已经得到了广泛的应用，同时，人们对电机的控制精度也提出了更高的要求。在高精度控制领域，伺服系统得到了广泛的应用，这主要是基于伺服系统良好的控制性能。在伺服系统中，伺服电机常使用齿轮进行传动功率，然而在齿轮传动过程中，不可避免的会存在齿侧间隙—齿隙，这对伺服系统的控制精度造成了严重的影响。

为了消除齿隙，传统的方法包括机械消隙控制和电消隙控制。机械消隙控制是在传动齿轮之间通过增加弹簧，实现消隙控制，该方法只能实现小功率的传动消隙，且不利于应对系统传动突变的情况。电消隙控制中常采用多速度环多电流环控制技术，该控制方法不能保证系统中各个环路的同步控制，系统的可靠性存在缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够高效、精确地消除齿轮传动过程中齿隙的多电机消隙驱动控制系统。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种多电机消隙驱动控制系统，包括交流电源、整流模块、第一电流传感器、第一电压传感器、上位机、DSP控制系统、第一位置传感器和多条电机支路，其中每条电机支路均包括驱动模块、第二电流传感器、电机、齿轮和第二位置传感器，DSP控制系统包括DSP芯片、CAN总线模块、信号采集与调理模块和信号隔离输出模块；

所述交流电源接入整流模块，整流模块的输出端分别接入每条电机支路的驱动模块，且整流模块分别通过第一电流传感器、第一电压传感器接入信号采集与调理模块，每条电机支路中驱动模块的输出端接入该条支路中的电机输入端，驱动模块输出端通过第二电流传感器接入信号采集与调理模块，电机通过第二位置传感器接入信号采集与调理模块，齿轮与电机的转轴固定相接；各个齿轮均与输出轴啮合；输出轴通过第一位置传感器接入信号采集与调理模块，信号采集与调理模块接入DSP芯片，DSP芯片分别通过信号隔离输出模块接入各条电机支路的驱动模块，上位机通过CAN总线模块与DSP芯片相连接；

上位机向DSP芯片发送位置控制信息，DSP芯片根据位置控制信息向各条电机支路发送控制信号，通过各条电机支路的驱动模块控制电机及齿轮的运转，从而调整输出轴的转动。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：（1）利用高性能微处理器构造出多个数字化控制模块，对整个消隙控制和驱动控制实施数字化控制，从而获得高精度的伺服控制。（2）构造出位置控制环、速度控制环、电流控制环和消隙控制环，多个环路共同作用，实现系统消隙驱动控制的高可靠性。（3）对于大负载的情况，可以通过增加多个电机支路，实现高功率大负载的有效控制。（4）系统采用同一位置控制环、速度控制环和消隙控制环，可以有效实现多条电机支路的同步控制及驱动控制系统的消隙控制。

附图说明

图1是多电机消隙驱动控制系统的双电机消隙驱动控制系统整体结构图。

图2是多电机消隙驱动控制系统的双电机消隙驱动控制系统原理示意图。

图3是多电机消隙驱动控制系统的双电机消隙驱动控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

结合图1，本实用新型多电机消隙驱动控制系统，包括交流电源、整流模块、第一电流传感器、第一电压传感器、上位机、DSP控制系统、第一位置传感器和多条电机支路，其中每条电机支路均包括驱动模块、第二电流传感器、电机、齿轮和第二位置传感器，DSP控制系统包括DSP芯片、CAN总线模块、信号采集与调理模块和信号隔离输出模块；

所述交流电源接入整流模块，整流模块的输出端分别接入每条电机支路的驱动模块，且整流模块分别通过第一电流传感器、第一电压传感器接入信号采集与调理模块，每条电机支路中驱动模块的输出端接入该条支路中的电机输入端，驱动模块输出端通过第二电流传感器接入信号采集与调理模块，电机通过第二位置传感器接入信号采集与调理模块，齿轮与电机的转轴固定相接；各个齿轮均与输出轴啮合；输出轴通过第一位置传感器接入信号采集与调理模块，信号采集与调理模块接入DSP芯片，DSP芯片分别通过信号隔离输出模块接入各条电机支路的驱动模块，上位机通过CAN总线模块与DSP芯片相连接；上位机向DSP芯片发送位置控制信息，DSP芯片根据位置控制信息向各条电机支路发送控制信号，通过各条电机支路的驱动模块控制电机及齿轮的运转，从而调整输出轴的转动。