01
同步控制概述
什么是双轴同步?为什么需要同步?工业应用场景:龙门架、印刷机、机器人。
基础概念
02
同步控制核心指标
同步误差、跟随误差、响应时间、稳态精度。如何定义和测量。
指标测量
03
机械耦合与电气耦合
刚性连接与柔性连接的区别。电子齿轮与电子凸轮的概念。
机械电气
04
主从控制模式
经典主从架构,主轴发送指令,从轴跟随。优缺点分析。
模式经典
05
交叉耦合控制
解决主从延迟问题。交叉耦合控制器设计思路。
补偿先进
06
虚拟主轴控制
所有轴跟随虚拟数学模型,消除物理主轴机械谐振。
虚拟谐振
07
同步控制策略对比
主从 vs 交叉耦合 vs 虚拟主轴。选型指南与适用场景。
对比选型
08
伺服驱动器基础
伺服驱动器工作原理。位置环、速度环、电流环三环架构。
驱动三环
09
伺服电机选型
扭矩、转速、惯量匹配。惯量匹配对同步的重要性。
电机惯量
10
编码器与反馈
增量式与绝对式编码器。分辨率对同步精度的影响。多圈绝对值优势。
反馈精度
11
通信总线选型
脉冲方向、模拟量、EtherCAT、PROFINET、CANopen。EtherCAT为首选。
总线EtherCAT
12
EtherCAT基础
EtherCAT工作原理。分布式时钟(DC)机制。纳秒级同步。
实时时钟
13
PLCopen运动控制库
MC_Power、MC_MoveAbsolute、MC_MoveVelocity。标准功能块使用。
PLC功能块
14
电子齿轮比
电子齿轮原理,如何计算,与机械减速比的配合。
齿轮计算
15
电子凸轮
电子凸轮概念,凸轮表生成与加载。飞剪、追剪应用。
凸轮飞剪
16
龙门架同步控制
龙门架机械结构特点,双驱同步算法,防扭转与防抖动。
龙门架防扭
17
印刷机套色同步
多轴同步难点,套色误差实时补偿,色标传感器应用。
印刷套色
18
机器人双臂协调
双臂同步需求,主从臂力位混合控制,协同搬运轨迹规划。
机器人双臂
19
同步误差补偿算法
前馈补偿、PID补偿、自适应补偿。根据误差特性选择。
补偿算法
20
前馈控制在同步中的应用
速度前馈与加速度前馈,前馈系数整定,减少跟随误差。
前馈整定
21
PID参数整定
位置环、速度环PID整定,同步控制特殊要求,自整定与手动。
PID整定
22
陷波滤波器与共振抑制
机械共振对同步的影响,陷波滤波器原理与配置,软件消除抖动。
滤波共振
23
软件同步 vs 硬件同步
软件同步局限性,硬件同步(FPGA、专用芯片)优势,混合架构。
架构硬件
24
实时操作系统与同步
RTOS在同步控制中的作用,任务优先级与调度,确定性周期。
RTOS调度
25
同步控制调试流程
从硬件接线到软件配置,标准化步骤,常见问题排查清单。
调试流程
26
同步误差的在线监测
实时采集同步误差,示波器功能,数据记录与分析。
监测示波器
27
故障诊断与保护
同步超差报警,急停与安全停止,可靠故障保护机制。
诊断安全
28
高级话题:多轴同步数学建模
状态空间法,现代控制理论(LQR、滑模控制)简介。
建模现代控制
29
项目实战:双轴龙门架点胶机
需求分析,硬件选型与架构,软件编程调试,性能验证。
实战点胶
30
项目实战:双轴飞剪追剪系统
飞剪同步曲线规划,追剪电子凸轮实现,生产优化技巧。
实战飞剪