舞臺機械控制系統(tǒng)多電機同步控制研究.pdf

1、劇場是藝術表演的重要場所，舞臺機械則是劇場中必不可少的設備，它的運動形式變化多端，運行速度、空間位置變化豐富，從而達到舞臺與舞美、演員、燈光、場景等因素協調變化的效果，使得舞臺演出更加豐富多彩、變幻無窮。舞臺控制中，除了單電機驅動設備的快速準確安全地到達目標的控制外，電機同步控制技術是舞臺控制的核心技術之一，升降臺，旋轉臺，防火幕，天幕吊桿等各類舞臺設備均需要多臺電機同步控制，多臺電機控制的不協調，輕則導致演出失敗，重則導致演出事故，造

2、成人員傷亡，因此對舞臺機械的多電機同步控制研究意義重大。
　　本文以一個校企合作項目為研究背景，根據合作方公司的要求，設計出一個可以隨意搭配4種電機系統(tǒng)的舞臺控制系統(tǒng)，在分析當前常用多電機同步控制策略的優(yōu)缺點的前提下，針對舞臺演出中升降臺、燈桿等設備的同步要求，選擇并編程加入電機同步控制算法，同時使用該系統(tǒng)作為實驗平臺，測試并優(yōu)化多電機同步算法。設計并且搭建了用于研究多電機同步控制的舞臺控制系統(tǒng)，以實現舞臺上各種設備的控制及升降臺

3、同步控制功能。該系統(tǒng)方案采用了力控組態(tài)軟件作為人機通訊軟件，西門子PLC-313 C-2DP作為主控制器，西門子PLC-226作為輔助控制器，MM440變頻器作為電機驅動器，光電編碼器作為檢測裝置，并使用實時性能強大的分布控制網絡Profibus-DP作為通訊網絡，使得控制系統(tǒng)在實時性、安全可靠性上有著良好的性能。在比較各個控制算法的優(yōu)缺點后，選定電子虛擬總軸控制算法作為該系統(tǒng)的同步控制核心算法，在編程實現后，逐步進行測試和優(yōu)化，最后得