吕 娜

(广东中恒安检测评价有限公司，广东 惠州  516000)

摘要：针对多轴联动控制信号同步载入存在偏差导致控制效果较差的问题，设计一种基于机器学习的多轴联动控制系统。选择工控主机作为信息处理平台，设计控制系统硬件结构框架。通过设计DSP2812加密运动控制微处理器为用户提供多个接口。采用交流开环式伺服电机取代直流电机，控制系统负载。采用机器学习算法对数据进行主动学习，并从已知数据中分析出潜在的概率，通过认知回归方程进行同步载入，选择与设置多轴联动信号，通过机器学习算法得到认知回归系数，使多个型号的轴电机开始锁轴运动并同步记录运行速度，从而完成对电机的控制与监测。由实验结果可知，该系统控制效果最高可达99%，属于一种低成本、高性能的控制系统。

关键词：机器学习；多轴联动；控制系统；通信接口

中图分类号：TP273   文献标识码：A   文章编号：2095-509X(2020)03-0039-05

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多轴联动控制系统涵盖范围较广，在短短30多年内，已经广泛应用于工业社会，尤其是纺织、印刷、自动化程度高的机械控制设备，采用该控制系统可提高机械制造的质量。由多轴构成的联动控制系统主要由机械机构和控制器两部分组成。目前对于联动控制系统，我国学者大多是通过平面图像来研究机械的运行模式，并以运动方向为指标对伺服电机驱动进行控制。然而，若运动方向上机械轴承承受的负载力较大，通过一台伺服电机驱动，则无法保证控制系统的平稳性。

基于此，本文设计了基于机器学习的多轴联动控制系统。

1 控制系统硬件结构设计

多轴联动控制系统硬件结构主要包括运动控制器、伺服系统以及I/O系统，为满足系统稳定控制标准，选择工控主机作为信息处理平台，通过人机交互界面管理与控制系统监控工作。采用DSP（digital signal processor,数字信号处理器）作为系统设计的核心组件，该控制器基于RS-232串行通信工作原理，可用于多轴联动控制。根据负载惯量，主轴升降机选择2kW的伺服驱动器。系统硬件设计框架如图1所示。

该系统硬件结构具有器件少、线路简单的特

图1 系统硬件设计框架

点。为确保系统整体稳定运作，需根据硬件结构的基本性能要求选取电机。图1中，通过电机CAN总线连接运动控制器与伺服控制器，且运动控制器与电机开关连接，主要用于控制机械结构运动，考虑到系统运行的安全性，对于运动控制器还需设计相关程序使伺服电机能紧急停止。

1.1 DSP运动控制微处理器

DSP运动控制微处理器具有处理大量信息的能力，能对相关数字信号进行高效的修改与删除...

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作者简介：吕娜（1986—），女，工程师，主要研究方向为电气工程及其自动化、电气技术，cesgdchina@163.com.