最近，在一个项目中，要求有一个工艺是两轴实时同步跟踪。通过学习西家传动手册相关章节，并用其指导现场调试，获得满意的结果。特此分享。

项目的基本结构

如上图示。两个电机分别带各自的转鼓运行。其中可移动轴的转鼓是一个当量质量600kg的转鼓；固定的转鼓分别是两个300kg的转鼓，并根据需要可以通过离合器接通或断开。变成300kg质量和600kg质量的两种状态。

可移动转鼓的驱动电机是3AC380V_90kW_8极；

固定转鼓的驱动电机是3AC380V_160kW_8极。

项目要求这两个转鼓可以实现实时的速度同步跟踪。

系统的拓扑结构：

01_CU320-2PN

02_MM电机驱动模块_160kW重载_带SMC30编码器模块

03_PM240-2电机驱动模块_90kW重载_SMC30编码器模块

04_SLM_250kW整流回馈单元

因为这个工艺对跟踪的电机速度控制要求比较特殊，所以参数调节确定后，其速度控制只能用于同步跟踪，不能与其它的速度控制共用。因此，同步跟踪工艺，是自己搭了一个速度控制调节器。作为同步跟踪专用。

基本方法如下：

如上图示。自建工艺控制分三个部分，其一是PI调节器，其二是被跟踪轴系的转动惯性计算，其三是被跟踪轴系的加速度生成。在其跟踪过程，被跟踪轴的转速实际值作为工艺调节器的设定值，跟踪轴的转速实际值作为工艺调节器的反馈值。被跟踪轴惯性与加速度作为调节器的前馈补偿。由此完成了整个实时同步跟踪控制。

通过trace录波，两个轴互相跟踪，均能按照被跟踪轴的转速轨迹运行。并且完美重合。

90kW电机跟踪160kW电机的波形

由此，满足了项目需求。

参考文献：西门子S120功能手册，270页至273页，速度前馈与参考模型。

采用S120的DCC功能，自己做这个工艺控制并不费劲。本楼问题的关键就是通过牛顿第二定律：

F = ma

M = Jω

即：r333 = r1493 * （2π / 60）* P311 / r345

计算出系统同步跟踪的最大极限加速度。为同步跟踪设置最大加速度限制。

记得有关速度调节的前馈控制讨论，设在给定通道上，是给定的前馈控制。那时没做项目，还真的体会不到。总是在想，这有用吗？

通过这个项目，真正体会到设定值通道的前馈控制有多么重要。如果没有前馈，调到实时的跟踪目标给定值，是困难的。有了这个前馈的观测模型。即可把跟踪轴的速度轨迹锁定在被跟踪轴的转速轨迹上，如果超调了，通过减小前馈强度和提高速度调节器的P参数来配合搞定。

理论与实际的完美结合在于应用。读书是学习，使用也是学习。而且是更重要的学习。

传统中这个需要用PLC做主站，G120做从站，二者做IRT同步。

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能分享一下10ms周期的曲线不？

哦，与你同感，是这样的。

我这个系统，两个轴辊筒上的负载，分别是一个实时四驱车的前后轮。四驱车变速时。系统控制负载模拟车速的风阻是变的，但我还要模拟的是两个车轮的转速实时同步，就像车跑在路面上那样。所以这个系统主控轮是采用道路阻力方程的恒转矩控制，而辅助轮是针对主控轮的实时同步跟踪。对于跟随的轮而言，就是时时跟着主轮的转速。主轮转速对跟随轮是设定值。

你说的我也同意，这个前馈应该只对设定值起作用。它是保证设定值动态有效。对实际值似乎没嘛用。

但是反馈通道的微分作用，对于突加的负载冲击，有缓冲作用。而且也抑制设定值与实际值的超调。

总之，对于设定值通道的前馈作用，当设定值阶跃突变时，它可以让实际值快速响应，且抑制实际值超调。这个作用很明显；对于实际值通道的前馈作用，当实际值阶跃突变时，它可以缓冲调节器响应，且抑制实际值超调。这个作用也很明显。

针对系统结构不论是PLC加驱动的组合，还是计算机加驱动的组合，根据负载需求，都要有这两种前馈控制的功能之一，作为复合控制补偿。已达到最佳的调节效果。对给定突变的控制用设定值通道的前馈控制，对负载突变的控制用反馈通道的前馈控制。

仔细观察发现，上述这两种前馈控制的本质就是系统的惯性模拟。第一，既然是惯性模拟，就一定只针对系统的动态有效，稳态无作用；第二，这个惯性模拟不是随便瞎蒙的，而是需要满足负载真实的惯性模拟，才能有收到最佳效果。因此，前馈控制的参数设置，非常关键。不是定性的控制，是定量的控制。