Controle sincronizado com compensação de erro de dupla motorização para porta de cúpula grande com abertura bilateral

DAI Boqun ,  

LIU Yang ,  

DENG Yongting ,  

YANG Xiaoxia ,  

ZHANG Bin ,  

LIU Xiufeng ,  

摘要

Para o erro geométrico inerente causado pela instalação não paralela das barras dentadas dos motores superior e inferior em uma porta de cúpula grande com abertura bilateral unilateral, propõe-se um método de controle sincronizado com compensação de erro inerente relacionada à posição, para suprimir a tensão interna da porta causada pela força motriz desequilibrada dos motores superior e inferior sem aumentar sensores de tensão adicionais de alto custo. Primeiramente, apresenta-se a estrutura da porta de cúpula grande com abertura bilateral e o modo de transmissão das engrenagens dos motores, esclarecendo que a porta unilateral utiliza dupla motorização para transmitir as barras dentadas superior e inferior, e estabelece-se um modelo matemático de acoplamento rígido para os dois motores. Em seguida, tomando o motor superior como motor ativo e o motor inferior como motor escravo com malha fechada apenas de corrente, mede-se o erro geométrico inerente introduzido pela não garantia do paralelismo absoluto das barras dentadas. Depois, analisa-se a relação entre esse erro inerente e os percursos de abertura e fechamento da porta, compensando essa relação no algoritmo de controle sincronizado dos dois motores da porta unilateral, e analisa-se a estabilidade do sistema sob carga fixa com variações de velocidade e resistência do vento. Finalmente, por meio de análise experimental, compara-se a corrente de feedback dos dois motores antes e depois da aplicação do algoritmo de controle sincronizado compensado. A simulação do modelo mostra uma pequena variação do erro de sincronização dentro da faixa de velocidade definida. Em condições de resistência do vento de 4 a 7 m/s, o torque necessário do motor aumenta com a velocidade do vento, mas permanece dentro da faixa nominal do servo motor. Os resultados experimentais mostram que, após a aplicação do algoritmo de compensação de erro proposto, o valor absoluto do pico da diferença da corrente de feedback entre os dois motores foi significativamente reduzido de 1,7 A para 0,7 A. O método de medição proposto pode medir efetivamente o erro geométrico inerente do sistema em condições físicas limitadas, e o método de compensação com controle sincronizado pode suprimir a tensão interna causada pela força motriz desigual dos motores da porta unilateral; os métodos elétricos de medição e controle compensatório propostos podem ser aplicados a sistemas de acionamento rígido com múltiplos motores onde o erro geométrico é difícil de medir e apresenta repetitividade.

关键词

porta de cúpula grande com abertura bilateral;dupla motorização;compensação de erro inerente;controle sincronizado

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