直流电机驱动的升降柱自检测平衡方法、系统及装置制造方法及图纸

技术编号:11300622 阅读:93 留言:0更新日期:2015-04-15 18:07
本发明专利技术涉及一种直流电机驱动的升降柱自检测平衡方法、系统及装置,其中所述方法包括以下步骤:通过光电编码器获取升降柱的升降速度;比较升降柱的升降速度与预设升降速度,进而调整直流电机的信号占空比,控制升降柱按照所述预设升降速度升降;本发明专利技术解决了现有技术中通过负反馈动态调整输入电压的方式使各台升降柱的速度同步时,控制精度不够,误差较大的问题,还解决了现有技术中,根据检测发电机的输出电压对应地调整直流电机的输入电压值,进而稳定直流电机的速度,从而造成整个系统不但体积庞大,系统复杂,而且成本较高,本发明专利技术结构比负载反馈式结构精度高,比检测发电机式结构简单,成本介于二者之间,系统简单,而且可靠性较高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种直流电机驱动的升降柱自检测平衡方法、系统及装置,其中所述方法包括以下步骤:通过光电编码器获取升降柱的升降速度;比较升降柱的升降速度与预设升降速度,进而调整直流电机的信号占空比,控制升降柱按照所述预设升降速度升降;本专利技术解决了现有技术中通过负反馈动态调整输入电压的方式使各台升降柱的速度同步时,控制精度不够,误差较大的问题,还解决了现有技术中,根据检测发电机的输出电压对应地调整直流电机的输入电压值,进而稳定直流电机的速度,从而造成整个系统不但体积庞大,系统复杂,而且成本较高,本专利技术结构比负载反馈式结构精度高,比检测发电机式结构简单,成本介于二者之间,系统简单,而且可靠性较高。【专利说明】直流电机驱动的升降柱自检测平衡方法、系统及装置
本专利技术涉及自动控制
,具体是直流电机驱动的升降柱自检测平衡方法、系统及装置。
技术介绍
在医疗和工业等领域的许多设备中,经常用到升降柱来改变操作台的高度,操作台由多个升降柱来支撑。在升降柱中多采用成本较为低廉的直流电机,每个升降柱由一个直流电机控制,控制每个升降柱的蜗杆传动,实现力矩的转换,从而得到成百牛/米乃至上万牛/米的力矩,由于直流电机的速度会随加载在其两端的电压及电机拖动的负载的变化而变化,在使用过程中,如果同时控制两个或者四个或者更多的升降柱上升和下降,就很难使得每台升降柱都以同样的速度运行,尤其在负载不均衡的场合。 关于以上技术问题通常采用以下两种技术方案:第一,负载反馈式:检测每个升降柱的负载变化,通过负反馈动态调整输入电压的方式使各台升降柱的速度同步,具体方法是:在电机的供电回路中串入检测电阻,通过运算放大器将检测电阻两端的电压放大,采用负反馈电路,将误差反馈至电机电压输入端,对应地调整电机两端的电压;第二,检测发电机式:将检测发电机与直流电机同轴相连接或通过齿轮、皮带相连接,使得检测发电机和直流电机联动,在运行过程中,直流电机带动检测发电机发电,检测发电机输出的电压与升降柱的速度成正比,由于被检测的直流电机和检测发电机联动,速度相同,所以,检测发电机输出电压和直流电机速度也成正比,根据检测发电机的输出电压,对应地调整直流电机的输入电压值,进而稳定直流电机的速度。 第一种方案的优点是实现起来较为简单,成本低,便于操作,但是精度不够,误差比较大,仅适合要求不高的控制应用场合;第二种方案的优点是精度很高,但是体积庞大,既涉及电子领域又涉及机械领域,因而整个系统较为复杂,成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题是现有技术中通过负反馈动态调整输入电压的方式使各台升降柱的速度同步时,控制精度不够,误差较大,从而提供一种控制精度较高的,误差较小的直流电机驱动的升降柱自检测平衡方法、系统及装置。 本专利技术所要解决的另一个技术问题是现有技术中,根据检测发电机的输出电压对应地调整直流电机的输入电压值,进而稳定直流电机的速度,从而造成整个系统不但体积庞大,系统复杂,而且成本较高,从而提供一种体积较小,系统简单,成本不高的直流电机驱动的升降柱自检测平衡方法、系统及装置。 为解决上述技术问题,本专利技术是通过以下技术方案实现的: 一种直流电机驱动的升降柱自检测平衡方法,包括以下步骤: 通过光电编码器获取升降柱的升降速度; 比较升降柱的升降速度与预设升降速度,进而调整直流电机的信号占空比,控制升降柱按照所述预设升降速度升降。 所述通过光电编码器获取升降柱的升降速度包括以下步骤: 传动装置将所述升降柱的升降速度传送给所述光电编码器; 所述光电编码器将接收到的升降速度转化成AB码形式的脉冲,将所述AB码形式的脉冲发送给直流电机的处理器。 所述升降柱包括相互嵌套连接的第一套管和第二套管,所述第二套管相对第一套管固定,所述第一套管相对第二套管做升降运动; 所述传动装置包括橡胶轮,所述橡胶轮固定于所述第二套管上,且与所述第一套管相切,所述光电编码器与所述橡胶轮同心联动设置。所述处理器设置有输入装置,所述输入装置通过通用输入接口与所述处理器连接,用于向所述处理器输入升降和调校命令。 一种直流电机驱动的升降柱自检测平衡系统,包括以下模块: 获取模块,用于通过光电编码器获取升降柱的升降速度; 转化模块,比较升降柱的升降速度与预设升降速度,进而调整直流电机的信号占空比,控制升降柱按照所述预设升降速度升降。 所述获取模块还包括: 传送子模块,用于将传动装置将所述升降柱的升降速度传送给所述光电编码器; 转化子模块,用于将所述光电编码器将接收到的升降速度转化成AB码形式的脉冲,将所述AB码形式的脉冲发送给直流电机的处理器。 所述升降柱包括相互嵌套连接的第一套管和第二套管,所述第二套管相对第一套管固定,所述第一套管相对第二套管做升降运动; 所述传动装置包括橡胶轮,所述橡胶轮固定于所述第二套管上,且与所述第一套管相切,所述光电编码器与所述橡胶轮同心联动设置。 所述处理器设置有输入装置,所述输入装置通过通用输入接口与所述处理器连接,用于向所述处理器输入升降和调校命令。 一种直流电机驱动的升降柱自检测平衡装置,包括: 传动装置,固定设置于所述升降柱上,用于获取升降柱的升降速度,并传送给光电编码器; 光电编码器,与所述传动装置相连,用于接收所述传动装置获取的所述升降柱的升降速度,并处理后传送给处理器; 处理器,与所述光电编码器相连,用于将所述升降柱的升降速度与预设升降速度比较,并控制升降柱的升降速度。 所述传动装置包括: 所述升降柱包括相互嵌套连接的第一套管和第二套管,所述第二套管相对第一套管固定,所述第一套管相对第二套管做升降运动; 所述传动装置包括橡胶轮,所述橡胶轮固定于所述第二套管上,且与所述第一套管相切,所述光电编码器与所述橡胶轮同心联动设置。 还包括: 光电隔离器,所述光电隔离器一端与所述直流电机相连,另一端与所述处理器相连。 所述光电编码器和处理器均采用内置变压器和光耦的直流-直流转换器。 所述处理器设置有输入装置,所述输入装置通过通用输入接口与所述处理器连接,用于向所述处理器输入升降和调校命令。 本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点: (I)本专利技术所述的直流电机驱动的升降柱自检测平衡方法,本专利技术方法利用光电编码器获取升降柱的升降速度;比较升降柱的升降速度与预设升降速度,进而调整直流电机的信号占空比,控制升降柱按照所述预设升降速度升降,此种结构比负载反馈式结构精度高,比检测发电机式结构简单,成本介于二者之间,系统简单,而且可靠性较高。 (2)本专利技术所述的直流电机驱动的升降柱自检测平衡方法,其中传动装置为橡胶轮,所述橡胶轮固定于升降柱的第二套管上,且与升降运动的第一套管相切,所述第一套管带动所述橡胶轮转动,二者的速度相一致,由于所述光电编码器与所述橡胶轮同心联动设置,升降柱可以准确地将第一套管的运动传递给所述光电编码器,所述光电编码器将接收到的升降速度转化成AB码形式的脉冲,将所述AB码形式的脉冲发送给直流电机的处理器,由所述处理器进行计算并控制升降柱的速度,其间仅为信号传递,步骤较少,减少了数值传递引起的误差;所述处理器设置有输入装置,所述输本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种直流电机驱动的升降柱自检测平衡方法,其特征在于,包括以下步骤:通过光电编码器获取升降柱的升降速度;比较升降柱的升降速度与预设升降速度,进而调整直流电机的信号占空比,控制升降柱按照所述预设升降速度升降。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:何宁波董洪洋
申请(专利权)人:方正宽带网络服务股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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