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    外围重庆时时彩单双: 基于激光位移传感器反馈的双轴同步运动控制装置及方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610791070.2

    申请日:

    2016.08.31

    公开号:

    CN106125774A

    公开日:

    2016.11.16

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G05D 3/20申请日:20160831|||公开
    IPC分类号: G05D3/20 主分类号: G05D3/20
    申请人: 华南理工大学
    发明人: 邱志成; 李城
    地址: 510640 广东省广州市天河区五山路381号
    优先权:
    专利代理机构: 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人: 李君
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610791070.2

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2016.12.28|||2016.11.16

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于激光位移传感器反馈的双轴同步运动控制装置及方法,所述装置包括双轴同步运动控制装置本体、位移检测系统和控制组件;双轴同步运动控制装置本体包括第一驱动机构、第二驱动机构、第一直线运动平台、第二直线运动平台和实验台;位移检测系统包括长距离激光位移传感器、高精度激光位移传感器、反光板、工作台、第一分度盘和第二分度盘;控制组件分别与第一驱动机构、第二驱动机构、长距离激光位移传感器和高精度激光位移传感器连接。本发明使得双轴同步运动控制的运动范围增加,突破了传统固定型检测装置的局限性,无需回零和校准,使之能稳定、准确、快速地到达同步运动,并能在干扰出现运动不同步时快速恢复同步。

    权利要求书

    1.基于激光位移传感器反馈的双轴同步运动控制装置,其特征在于:包括双轴同步运
    动控制装置本体、位移检测系统和控制组件;
    所述双轴同步运动控制装置本体包括第一驱动机构、第二驱动机构、第一直线运动平
    台、第二直线运动平台和实验台;所述第一驱动机构和第二驱动机构分别带有光电编码器,
    且平行安装在实验台上,所述第一直线运动平台设置在第一驱动机构上,并由第一驱动机
    构驱动,所述第二直线运动平台设置在第二驱动机构上,并由第二驱动机构驱动;
    所述位移检测系统包括长距离激光位移传感器、高精度激光位移传感器、反光板、工作
    台、第一分度盘和第二分度盘;所述第一分度盘设置在第一直线运动平台上,所述第二分度
    盘设置在第二直线运动平台上,所述反光板固定在第一分度盘上,所述工作台固定在第二
    分度盘上;所述长距离激光位移传感器安装在工作台的右侧,所述高精度激光位移传感器
    安装在工作台的左侧,所述长距离激光位移传感器的探测头激光发射面与高精度激光位移
    传感器的探测头激光发射面相平行;
    所述控制组件分别与第一驱动机构、第二驱动机构、长距离激光位移传感器和高精度
    激光位移传感器连接,用于对光电编码器检测的信号进行处理,得到速度反馈信号,以及对
    长距离激光位移传感器和高精度激光位移传感器检测的信号进行处理,得到位置反馈信
    号,并根据速度反馈信号和位置反馈信号对第一驱动机构和第二驱动机构进行控制。
    2.根据权利要求1所述的基于激光位移传感器反馈的双轴同步运动控制装置,其特征
    在于:
    所述第一驱动机构包括依次连接的第一伺服电机、第一联轴器和第一滚珠丝杠,所述
    第一滚珠丝杠的两边设有第一直线导轨,所述第一直线导轨上设有第一滑块,所述第一直
    线运动平台设置在第一滚珠丝杠上,且两侧固定在第一滑块上;第一伺服电机通过第一联
    轴器驱动第一滚珠丝杠,使第一滚珠丝杠上的第一直线运动平台在第一滑块的作用下沿第
    一直线导轨运动;
    所述第二驱动机构包括依次连接的第二伺服电机、第二联轴器和第二滚珠丝杠,所述
    第二滚珠丝杠的两边设有第二直线导轨,所述第二直线导轨上设有第二滑块,所述第二直
    线运动平台设置在第二滚珠丝杠上,且两侧固定在第二滑块上;第二伺服电机通过第二联
    轴器驱动第二滚珠丝杠,使第二滚珠丝杠上的第二直线运动平台在第二滑块的作用下沿第
    二直线导轨运动;
    所述第一伺服电机和第二伺服电机分别带有光电编码器,所述第一滚珠丝杠的基座和
    第二滚珠丝杠的基座平行安装在实验台上。
    3.根据权利要求2所述的基于激光位移传感器反馈的双轴同步运动控制装置,其特征
    在于:所述控制组件包括工控计算机、运动控制卡、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、A/D
    转换卡和控制器,所述工控计算机通过运动控制卡分别与第一伺服驱动器和第二伺服驱动
    器连接,并通过A/D转换卡与控制器连接;所述第一伺服驱动器与第一伺服电机连接,所述
    第二伺服驱动器与第二伺服电机连接,所述控制器分别与长距离激光位移传感器和高精度
    激光位移传感器连接;
    工控计算机发出的指令脉冲经过运动控制卡后,运动控制卡的两个通道分别将指令脉
    冲输入第一伺服驱动器和第二伺服驱动器,第一伺服驱动器输出控制第一伺服电机转动,
    从而驱动第一直线运动平台运动,第二伺服驱动器输出控制第二伺服电机转动,从而驱动
    第二直线运动平台运动;
    第一伺服电机的光电编码器检测第一伺服电机的角位移信号,第二伺服电机的光电编
    码器检测第二伺服电机的角位移信号,第一伺服电机的角位移信号经过第一伺服驱动器和
    运动控制卡后输入工控计算机,工控计算机处理后得到第一伺服电机的速度反馈信号,第
    二伺服电机的角位移信号经过第二伺服驱动器和运动控制卡后输入工控计算机,工控计算
    机处理后得到第二伺服电机的速度反馈信号;
    在第一直线运动平台和第二直线运动平台的同步运动过程中,长距离激光位移传感器
    和高精度激光位移传感器检测与反光板的距离变化,所检测的信号输入到控制器,控制器
    输出的信号经A/D转换卡转换后生成数字信号后输入工控计算机,工控计算机处理后得到
    第一直线运动平台和第二直线运动平台的相对位移,形成位置反馈信号。
    4.根据权利要求1所述的基于激光位移传感器反馈的双轴同步运动控制装置,其特征
    在于:所述第一分度盘包括第一定子和第一转子,所述第一定子固定在第一直线运动平台
    上,所述第一转子可转动任意角度后固定在第一定子上;所述第二分度盘包括第二定子和
    第二转子,所述第二定子固定在第二直线运动平台上,所述第二转子可转动任意角度后固
    定在第二定子上;所述反光板固定在第一分度盘的第一转子上,所述工作台固定在第二分
    度盘的第二转子上。
    5.根据权利要求1-4任一项所述的基于激光位移传感器反馈的双轴同步运动控制装
    置,其特征在于:所述长距离激光位移传感器的探测头与被测表面的基准距离记为第一基
    准距离,高精度激光位移传感器的探测头与被测表面的基准距离记为第二基准距离,所述
    长距离激光位移传感器的探测头激光发射面与高精度激光位移传感器的探测头激光发射
    面的垂直距离为第一基准距离与第二基准距离的差值。
    6.根据权利要求1-4任一项所述的基于激光位移传感器反馈的双轴同步运动控制装
    置,其特征在于:所述长距离激光位移传感器的探测头安装面与高精度激光位移传感器的
    探测头安装面相平行,且长距离激光位移传感器的探测头安装面高于高精度激光位移传感
    器的探测头安装面。
    7.根据权利要求1-4任一项所述的基于激光位移传感器反馈的双轴同步运动控制装
    置,其特征在于:所述长距离激光位移传感器与反光板的距离为长距离激光位移传感器与
    被测表面的基准距离,所述高精度激光位移传感器与反光板的距离为高精度激光位移传感
    器与被测表面的基准距离。
    8.根据权利要求1-4任一项所述的基于激光位移传感器反馈的双轴同步运动控制装
    置,其特征在于:所述实验台的底部具有四个支撑脚,每两个相邻的支撑脚之间安装一横向
    支架。
    9.基于权利要求3所述装置的双轴同步运动控制方法,其特征在于:所述方法包括以下
    步骤:
    步骤一、利用第一伺服电机的光电编码器检测第一伺服电机的角位移信号,并利用第
    二伺服电机的光电编码器检测第二伺服电机的角位移信号;
    步骤二、第一伺服电机的角位移信号经过第一伺服驱动器和运动控制卡后输入工控计
    算机,工控计算机处理后得到第一伺服电机的速度反馈信号,第二伺服电机的角位移信号
    经过第二伺服驱动器和运动控制卡后输入工控计算机,工控计算机处理后得到第二伺服电
    机的速度反馈信号;
    步骤三、长距离激光位移传感器和高精度激光位移传感器检测与反光板的距离变化,
    所检测的信号输入到控制器,控制器输出的信号经A/D转换卡转换后生成数字信号后输入
    工控计算机,工控计算机处理后得到第一直线运动平台和第二直线运动平台的相对位移,
    形成位置反馈信号;
    步骤四、所得到的速度反馈信号和位置反馈信号,经过工控计算机中设定的控制算法
    处理后生成控制伺服电机转动的脉冲信号,该脉冲信号经运动控制卡后,通过第一伺服驱
    动器输出到第一伺服电机,以及通过第二伺服驱动器输出到第二伺服电机,从而实现对伺
    服电机进行位置和速度的双闭环控制,使第一伺服电机和第二伺服电机按要求保持高精度
    同步运动。

    关 键 词:
    基于 激光 位移 传感器 反馈 同步 运动 控制 装置 方法
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