双向速度规划控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种双向速度规划控制系统，旨在提供一种结构简单、功能齐全、控制精准且适应性强的双向速度规划控制系统。本实用新型专利技术包括控制机箱（1）、机架、单摆及电机（2），所述电机（2）设置于所述机架的左端，所述单摆与所述电机（2）传动连接，所述电机（2）与所述单摆均与所述控制机箱（1）电连接。本实用新型专利技术应用于速度规划控制系统的技术领域。

Bi-directional velocity planning control system

The utility model discloses a bidirectional speed planning control system, aiming at providing a bidirectional speed planning control system with simple structure, complete functions, precise control and strong adaptability. The utility model comprises a control box (1), frame, pendulum and motor (2), the motor (2) is arranged on the left end of the frame, the pendulum and the drive motor (2) connected to the motor (2) and the pendulum are connected with the control box (1 electrical connection). The utility model is applied to the technical field of the speed planning control system.

【技术实现步骤摘要】
双向速度规划控制系统
本技术涉及一种速度规划控制系统，特别涉及一种双向速度规划控制系统。
技术介绍
在数控加工中，为了保证机床在启动和停止时不产生冲击、失步、超程和振动，必须对进入进给伺服电机的进给脉冲频率和电压进行加减速控制。加减速控制算法对系统的影响很大，一个合理的算法至少应满足以下几点：首先速度逐渐增加、位置不产生超程；再者在加减速过程结束后，应保证实际位置与指令一致，不影响系统定位精度；第三点就是需具有较快的响应速度。加减速控制的算法主要包括以下几种：直线型、指数型、三角函数型应用较少、S曲线型。S曲线加减速控制又包括抛物线拟合与指数拟合两种形式。直线加减速控制和指数加减速控制研究较早，其加减速的加速度不连续,难以保证机床的平滑运动。在普通数控机床中，由于启动的速度不是很高，对机床的冲击不是很大，可满足普通数控机床的要求。三角函数虽然可实现平滑的运动，但三角函数计算复杂，难以满足高速加工数控系统实时性要求。以上三种加减速控制规律都不能很好的满足高速数控系统加减速控制的要求。当前研究较多的是S曲线加减速控制方式，尤以抛物线拟合方式为重。当然加减速控制中连续可变的加速度运动策略不是唯一的，只要在系统的结构参数、运动学和动力学参数允许的范围内，能保证高速运动系统的平稳性、加工精度，提高运动控制系统的加工效率，都不失为一种有效的方法。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、功能齐全、控制精准且适应性强的双向速度规划控制系统。本技术所采用的技术方案是：本技术包括控制机箱、机架、单摆及电机，所述电机设置于所述机架的左端，所述单摆与所述电机传动连接，所述电机与所述单摆均与所述控制机箱电连接。进一步，所述控制机箱包括箱体和设置于所述箱体内部的控制系统，所述控制系统包括运动控制卡和加速度采集卡。进一步，所述机架包括横梁和支撑柱。进一步，所述单摆包括尺片和铝块。进一步，所述箱体采用工业级金属作为材料。进一步，所述尺片的厚度为1.5mm且所述尺片上设有刻度线。进一步，所述横梁的宽为20mm，负载25KG，行程1300mm。进一步，所述支撑柱的高为1300mm，总重6.34KG，且采用空心钢板作为制作材料。本技术的有益效果是：由于本技术包括包括控制机箱、机架、单摆及电机，所述电机设置于所述机架的左端，所述单摆与所述电机传动连接，所述电机与所述单摆均与所述控制机箱电连接，所以，本技术新型不仅结构简单，而且能适应多种工作状态，所述单摆上设置于两个所述质量块，可以更加准确平稳的控制电机启动、停止，所述质量块为可调节质量块，可以适应不同的速度规划。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术包括控制机箱1、机架、单摆及电机2，所述电机2设置于所述机架的左端，所述单摆与所述电机2传动连接，所述电机2与所述单摆均与所述控制机箱1电连接。在本实施例中，所述控制机箱1包括箱体和设置于所述箱体内部的控制系统，所述控制系统包括运动控制卡和加速度采集卡；所述机架包括横梁3和支撑柱4；所述单摆包括尺片5和铝块6，用一定刚度的尺片，用质量可控的铝块代替质量块，加速度的质量远小于质量块，所以相对于质量块，加速度的质量可以忽略不计。在本实施例中，所述箱体采用工业级金属作为材料，采用工业级全金属结构，一方面可以保证具有足够的机械强度，另一方面可以起到良好的隔离外部电磁干扰的作用；所述支撑柱4的高为1300mm，总重6.34KG，且采用空心钢板作为制作材料，采用空心钢板是我们设计的一大优势，目的在于，当前这个重量足够支撑一般的振动，若后续振动加大可往空心钢板中增添一定重量的物质来进一步稳固振动。在本实施例中，所述尺片5的厚度为1.5mm且所述尺片5上设有刻度线；所述横梁3的宽为20mm，负载25KG，行程1300mm。本技术工况一：演示速度规划的作用。由于单摆上有两个质量块，所以，每当启动和停止时都会产生振动。不同的启动和停止过程，也就是速度的变化规律，引起的振动会不同。对于给定的移动任务，选择最快、最平稳的速度变化过程，就是所谓的“速度规划”问题。工况二：演示可调质量阻尼(TMD——TuningMassDamping)振动控制。单摆上两个质量块的位置可以调节。假设单摆加上质量块m1，是某个机构的等效模型，该机构在给定的运动方式下会产生振动。TMD的目的就是通过一个附加的质量块m2，控制系统的振动。其原理如图所示，两个质量块和单摆构成的系统拥有两个振动模态。可以通过调节质量块m2的位置，使得系统以其中一个模态振动，而该阶模态恰好能保证系统的工作精度。例如，系统运动的工作任务是将质量块m1尽快送到并且准确停止在某个指定的位置，于是，我们可以调谐质量块m2的位置、选择适当的速度规划，使得弹簧摆运动停止时以二阶模态的方式振动，这样，尽管系统在振动但质量块m1的位置精度不受影响。即，通过TMD减振提高运动速度的同时保证运动精度。工况三：振动参数辨识。通过急停过程得到的加速度信号，辨识系统参数。一个连续刚度、分部质量的实际系统，理论上会有无穷阶模态。但在具体的工作环境下，影响工作运动速度和定位精度的振动模态只有有限阶。所示系统可以模拟一个只考虑前两阶振动的实际系统，可以形象的诠释系统参数辨识以及利用辨识参数获得系统模型、实现系统仿真、指导结构设计的全过程。本技术应用于速度规划控制的
虽然本技术的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本技术含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向速度规划控制系统，其特征在于：所述双向速度规划控制系统包括控制机箱（1）、机架、单摆及电机（2），所述电机（2）设置于所述机架的左端，所述单摆与所述电机（2）传动连接，所述电机（2）与所述单摆均与所述控制机箱（1）电连接。

【技术特征摘要】
1.一种双向速度规划控制系统，其特征在于：所述双向速度规划控制系统包括控制机箱（1）、机架、单摆及电机（2），所述电机（2）设置于所述机架的左端，所述单摆与所述电机（2）传动连接，所述电机（2）与所述单摆均与所述控制机箱（1）电连接。2.根据权利要求1所述的双向速度规划控制系统，其特征在于：所述控制机箱（1）包括箱体和设置于所述箱体内部的控制系统，所述控制系统包括运动控制卡和加速度采集卡。3.根据权利要求2所述的双向速度规划控制系统，其特征在于：所述机架包括横梁（3）和支撑柱（4）。4.根据权利要求3所述的双向速度规划控...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，樊可清，吴川辉，吴祖迥，夏飞扬，
申请(专利权)人：珠海市精实测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44