一种通过双闭环控制系统保持座舱水平的游乐设施技术方案

本发明专利技术创造涉及一种通过双闭环控制系统保持座舱水平的游乐设施，在支架上设置有相对其运动的座舱，支架与座舱之间设置有驱动座舱相对支架移动的基准电机和调整电机；该游乐设施还包括控制座舱相对于地面保持水平的双闭环控制系统，该双闭环控制系统通过速度检测编码器A和速度检测编码器B分别对基准电机和调整电机的驱动速度进行检测，实时调控调整电机的驱动速度，使其与基准电机的驱动速度保持相同，构成速度闭环，实现速度同步跟随，减少速度累积误差引起的水平校正；另外，控制器通过三个冗余设计的模拟量倾角检测传感器对座舱进行水平检测，并根据检测结果对座舱运动进行PID调节，构成水平闭环控制，实现水平校正。

A recreational facility that maintains a cockpit level through a double closed loop control system.

The invention relates to an amusement facility which maintains the level of the cockpit through a double closed loop control system, a cockpit with relative motion is arranged on the bracket, and a reference motor and an adjusting motor driving the movement of the cockpit relative to the bracket are arranged between the bracket and the cockpit; the amusement facility also includes controlling the level of the cockpit relative to the ground. Double closed-loop control system, the double closed-loop control system through the speed detection encoder A and speed detection encoder B respectively to detect the reference motor and adjust the motor drive speed, real-time control and adjust the motor drive speed, so as to maintain the same speed with the reference motor drive, constitute a speed closed-loop, speed synchronization. In addition, the controller detects the cockpit horizontally through three redundant designed analog inclination sensors, and adjusts the cockpit motion by PID according to the test results, forming a horizontal closed-loop control to achieve horizontal correction.

【技术实现步骤摘要】
一种通过双闭环控制系统保持座舱水平的游乐设施
本专利技术创造涉及一种游乐设施，特别是一种通过双闭环控制系统保持座舱水平的游乐设施。
技术介绍
在游乐行业中，观览车和飞行塔等游乐设备随着经济的发展，在越来越多的场地投入使用。而随着人们生活质量的提高，对座舱的舒适性和安全性也有了更高的要求，座舱因此也需要进行更新换代。传统的观览车座舱，多数采用重力自适应的技术仅依靠座舱自身重力与乘客重力来使座舱保持水平。这种技术由于无其他动力参与，若座舱内部乘客出现偏载情况，座舱就无法保证100％水平，而且抗外力干扰性能弱。为了更好地保持座舱水平，也有给座舱增加直线电机的技术，为座舱自转提供驱动力，以克服座舱的偏载和外力干扰的影响。但现有技术中座舱自转的控制系统采用水平闭环控制进行水平校正，该控制方式属于速度开环控制方式，座舱与摩天环的实际转速由于受到偏载情况和电机转差率影响而无法精确同步，存在驱动速度差，由此产生的累积误差会引起座舱倾斜，使座舱水平闭环控制系统频繁运算控制，易引起超调震荡，影响乘坐体验。另外，传统的飞行塔座舱一般采用至少两个提升动力源，由于存在座舱偏载或电机转差率等影响，使多个提升动力源之间的提升速度无法保证一致，导致座舱在提升的过程中容易出现不水平的情况，因此设计出一款能够主动消除偏载和电机转差率对实际转速的影响，保证座舱相对于地面保持水平的游乐设施是本专利技术创造亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术创造提供一种通过双闭环控制系统控制座舱运动，能够主动消除偏载和电机转差率对实际转速的影响，保证座舱相对于地面保持水平的游乐设施。为实现上述目的，本专利技术创造提供如下技术方案：一种通过双闭环控制系统保持座舱水平的游乐设施，包括支架，所述支架上设置有相对其运动的座舱，所述支架与座舱之间设置有驱动座舱相对支架移动的第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构包括作为座舱相对于支架运动给定驱动速度的基准电机，所述第二驱动机构包括与所述基准电机保持相同驱动速度的调整电机；该游乐设施还包括控制所述座舱相对于地面保持水平的双闭环控制系统，所述双闭环控制系统包括：速度检测编码器A，用于检测所述基准电机的驱动速度；速度检测编码器B，用于检测所述调整电机的驱动速度；基准电机驱动器，用于驱动所述基准电机的工作；调整电机驱动器，用于驱动所述调整电机的工作；控制器，用于接收所述速度检测编码器A和速度检测编码器B的信号，把所述速度检测编码器A的检测速度作为基准速度，比较所述速度检测编码器B的检测速度是否与基准速度相同，不同时，所述控制器通过所述调整电机驱动器驱动所述调整电机加减速度进行调整，使所述调整电机的驱动速度与基准电机的驱动速度保持相同；倾角检测传感器，用于检测座舱与地面之间的倾角，并将数据传输给控制器，当倾角超出预设值时，所述控制器通过所述调整电机驱动器驱动所述调整电机加减速度进行调整，使所述座舱相对于地面保持水平。作为优选实施方式，进一步限定为：所述倾角检测传感器至少设置有三个，分别采用不同厂家的模拟量倾角检测传感器。一种通过双闭环控制系统保持座舱水平的观览车，包括支架，所述支架上设置有相对其转动的摩天环，所述摩天环上环绕分布有若干与其同步转动的座舱外圈，所述座舱外圈内设置有相对其运动的座舱，所述支架与摩天环之间设置有驱动摩天环相对于支架转动的第一驱动机构，所述座舱外圈与座舱之间设置有驱动座舱相对于摩天环相同角速度反向转动的第二驱动机构，所述第一驱动机构包括作为摩天环相对于支架转动给定驱动速度的基准电机，所述第二驱动机构包括与所述基准电机保持相同驱动速度的调整电机；该摩天环还包括控制所述座舱相对于地面保持水平的双闭环控制系统，所述双闭环控制系统包括：速度检测编码器A，用于检测所述基准电机的转动速度；速度检测编码器B，用于检测所述调整电机的转动速度；基准电机驱动器，用于驱动所述基准电机的工作；调整电机驱动器，用于驱动所述调整电机的工作；主控制器，用于控制所述基准电机驱动器的工作和接收所述速度检测编码器A的信号，并将信息反馈给所述基准电机驱动器以保证所述摩天环的转速与设定速度一致，将所述速度检测编码器A检测的速度作为基准速度。座舱控制器，用于控制所述调整电机驱动器的工作和接收所述速度检测编码器B的信号，比较所述速度检测编码器B的检测速度是否与基准速度相同，不同时，所述控制器通过所述调整电机驱动器驱动所述调整电机加减速度进行调整，使所述调整电机的驱动速度与基准电机的驱动速度保持相同；倾角检测传感器，用于检测座舱与地面之间的倾角，并将数据传输给控制器，当倾角超出预设值时，所述控制器通过所述调整电机驱动器驱动所述调整电机加减速度进行调整，使所述座舱相对于地面保持水平。作为优选实施方式，进一步限定为：所述速度检测编码器A设置在所述摩天环上，所述速度检测编码器B和倾角检测传感器分布设置在所述座舱上。作为优选实施方式，进一步限定为：所述倾角检测传感器至少设置有三个，分别采用不同厂家的模拟量倾角检测传感器。一种通过双闭环控制系统保持座舱水平的飞行塔，包括支架，所述支架上设置有相对其升降运动的座舱，所述支架与座舱之间设置有驱动座舱相对支架升降移动的第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构包括作为座舱相对于支架运动给定升降速度的基准电机，所述第二驱动机构包括与所述基准电机保持相同升降速度的调整电机；该飞行塔还包括控制所述座舱相对于地面保持水平的双闭环控制系统，所述双闭环控制系统包括：速度检测编码器A，用于检测所述基准电机的升降速度；速度检测编码器B，用于检测所述调整电机的升降速度；基准电机驱动器，用于驱动所述基准电机的工作；调整电机驱动器，用于驱动所述调整电机的工作；控制器，用于接收所述速度检测编码器A和速度检测编码器B的信号，把所述速度检测编码器A的检测速度作为基准速度，比较所述速度检测编码器B的检测速度是否与基准速度相同，不同时，所述控制器通过所述调整电机驱动器驱动所述调整电机加减速度进行调整，使所述调整电机的驱动速度与基准电机的驱动速度保持相同；倾角检测传感器，用于检测座舱与地面之间的倾角，并将数据传输给控制器，当倾角超出预设值时，所述控制器通过所述调整电机驱动器驱动所述调整电机加减速度进行调整，使所述座舱相对于地面保持水平。作为优选实施方式，进一步限定为：所述倾角检测传感器至少设置有三个，分别采用不同厂家的模拟量倾角检测传感器。本专利技术创造的有益效果是：本专利技术创造的支架上设置有相对其运动的座舱，座舱通过双闭环控制系统相对于地面保持水平，该双闭环控制系统通过速度检测编码器A和速度检测编码器B分别对基准电机和调整电机的驱动速度进行检测，实时调控调整电机的驱动速度，使其与基准电机的驱动速度保持相同，构成速度闭环，实现速度同步跟随，减少速度累积误差引起的水平校正；另外，控制器通过三个冗余设计的模拟量倾角检测传感器对座舱进行水平检测，并根据检测结果对座舱运动进行PID调节，构成水平闭环控制，实现水平校正。水平闭环和速度闭环共同作用构成的双闭环控制系统，能保持座舱速度同步、水平稳定。【附图说明】图1是观览车的结构示意图；图2是图1中座舱的结构示意图；图3是观览车的双闭环控制系统的原理方框图；图4是飞行塔的结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过双闭环控制系统保持座舱水平的游乐设施，包括支架(1)，所述支架(1)上设置有相对其运动的座舱(3)，所述支架(1)与座舱(3)之间设置有驱动座舱(3)相对支架(1)移动的第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构包括作为座舱(3)相对于支架(1)运动给定驱动速度的基准电机，所述第二驱动机构包括与所述基准电机保持相同驱动速度的调整电机；其特征在于它还包括控制所述座舱(3)相对于地面保持水平的双闭环控制系统，所述双闭环控制系统包括：速度检测编码器A，用于检测所述基准电机的驱动速度；速度检测编码器B，用于检测所述调整电机的驱动速度；基准电机驱动器，用于驱动所述基准电机的工作；调整电机驱动器，用于驱动所述调整电机的工作；控制器，用于接收所述速度检测编码器A和速度检测编码器B的信号，把所述速度检测编码器A的检测速度作为基准速度，比较所述速度检测编码器B的检测速度是否与基准速度相同，不同时，所述控制器通过所述调整电机驱动器驱动所述调整电机加减速度进行调整，使所述调整电机的驱动速度与基准电机的驱动速度保持相同；倾角检测传感器，用于检测座舱(3)与地面之间的倾角，并将数据传输给控制器，当倾角超出预设值时，所述控制器通过所述调整电机驱动器驱动所述调整电机加减速度进行调整，使所述座舱(3)相对于地面保持水平。...

【技术特征摘要】
1.一种通过双闭环控制系统保持座舱水平的游乐设施，包括支架(1)，所述支架(1)上设置有相对其运动的座舱(3)，所述支架(1)与座舱(3)之间设置有驱动座舱(3)相对支架(1)移动的第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构包括作为座舱(3)相对于支架(1)运动给定驱动速度的基准电机，所述第二驱动机构包括与所述基准电机保持相同驱动速度的调整电机；其特征在于它还包括控制所述座舱(3)相对于地面保持水平的双闭环控制系统，所述双闭环控制系统包括：速度检测编码器A，用于检测所述基准电机的驱动速度；速度检测编码器B，用于检测所述调整电机的驱动速度；基准电机驱动器，用于驱动所述基准电机的工作；调整电机驱动器，用于驱动所述调整电机的工作；控制器，用于接收所述速度检测编码器A和速度检测编码器B的信号，把所述速度检测编码器A的检测速度作为基准速度，比较所述速度检测编码器B的检测速度是否与基准速度相同，不同时，所述控制器通过所述调整电机驱动器驱动所述调整电机加减速度进行调整，使所述调整电机的驱动速度与基准电机的驱动速度保持相同；倾角检测传感器，用于检测座舱(3)与地面之间的倾角，并将数据传输给控制器，当倾角超出预设值时，所述控制器通过所述调整电机驱动器驱动所述调整电机加减速度进行调整，使所述座舱(3)相对于地面保持水平。2.根据权利要求1所述的通过双闭环控制系统保持座舱水平的游乐设施，其特征在于所述倾角检测传感器至少设置有三个，分别采用不同厂家的模拟量倾角检测传感器。3.一种通过双闭环控制系统保持座舱水平的观览车，包括支架(1)，所述支架(1)上设置有相对其转动的摩天环(2)，所述摩天环(2)上环绕分布有若干与其同步转动的座舱外圈(4)，所述座舱外圈(4)内设置有相对其运动的座舱(3)，所述支架(1)与摩天环(2)之间设置有驱动摩天环(2)相对于支架(1)转动的第一驱动机构，所述座舱外圈(4)与座舱(3)之间设置有驱动座舱(3)相对于摩天环(2)相同角速度反向转动的第二驱动机构，所述第一驱动机构包括作为摩天环(2)相对于支架(1)转动给定驱动速度的基准电机，所述第二驱动机构包括与所述基准电机保持相同驱动速度的调整电机；其特征在于它还包括控制所述座舱(3)相对于地面保持水平的双闭环控制系统，所述双闭环控制系统包括：速度检测编码器A，用于检测所述基准电机的转动速度；速度检测编码器B，用于检测所述调整电机的转动速度；基准电机驱动器，用于驱动所述基准电机的工作；调整电机驱动器，用于驱动所述调整电机的工作；主控制器，用于控制所述基准电机驱动器的工作和接收所述速度检测编码器A的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶雷，朱阁，陈朝阳，胡树烽，梁美燕，
申请(专利权)人：中山市金马科技娱乐设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44