施力构件控制方法、装置、恒力系统、介质及电子设备制造方法及图纸

本公开涉及一种施力构件控制方法、装置、恒力系统、介质及电子设备。方法包括：将模拟电压信号转换为数字电压信号；在抵接构件上、与受力点抵接的位置处设置有弹性元件时，获取弹性元件的形变量；根据数字电压信号和形变量，确定施力构件向抵接构件施加的实际作用力；根据实际作用力和预设作用力，对施力构件进行PID控制。这样，可保证实际作用力的准确度，进而实现施力构件的精准控制，使得施力构件向抵接构件施加的作用力达到并保持在预设作用力，从而使得抵接构件以预设作用力施加在受力点上，即可保证恒力系统输出恒定的预设作用力，以满足需要恒力输出的作业需求。此外，恒力系统能在防水、隔离、隔热、真空、消毒杀菌等特殊场景下使用。

【技术实现步骤摘要】
施力构件控制方法、装置、恒力系统、介质及电子设备
本公开涉及机械控制领域，具体地，涉及一种施力构件控制方法、装置、恒力系统、介质及电子设备。
技术介绍
现阶段，为了减少用于提供恒力的恒力系统中压力传感器的检测误差，通常将压力传感器安装在施力点与受力点接触的刚性连接上(即设置在施力点的前面)。但在一些特定的环境下，不允许压力传感器安装在刚性连接上，甚至有些特殊的使用场景下，如防水、隔离、隔热、真空、消毒杀菌等，要求在施力点和受力点之间加入弹性材料作为隔离或者是密封。此时，压力传感器会设置到施力点的后面，这无疑会引入弹性力误差，导致压力传感器实际检测到的作用力不准确。之后，若恒力系统中的控制器仍基于该检测到的作用力对施力构件进行PID控制，将无法保证PID控制的准确性，使得施力构件向施力点施加的作用力无法达到期望其输出的恒定值。
技术实现思路
为了克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种施力构件控制方法、装置、恒力系统、介质及电子设备。为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种施力构件控制方法，应用于控制器，所述施力构件的相对端分别设置有压力传感器和抵接构件，所述抵接构件用于与受力点抵接，所述压力传感器用于将感应到的所述抵接构件与所述受力点之间的作用力转换为模拟电压信号并输出至所述控制器；所述方法包括：将所述模拟电压信号转换为数字电压信号；在所述抵接构件上、与所述受力点抵接的位置处设置有弹性元件的情况下，获取所述弹性元件的形变量；根据所述数字电压信号和所述形变量，确定所述施力构件向所述抵接构件施加的实际作用力；根据所述实际作用力和预设作用力，对所述施力构件进行PID控制，以使得所述施力构件向所述抵接构件施加的作用力达到并保持在所述预设作用力。可选地，所述根据所述数字电压信号和所述形变量，确定所述施力构件向所述抵接构件施加的实际作用力，包括：根据所述形变量，确定弹力补偿量；根据所述数字电压信号和所述弹力补偿量，确定所述实际作用力。可选地，所述根据所述形变量，通过以下公式来确定弹力补偿量：Fb＝KA·D2+KB·D+KC其中，Fb为所述弹力补偿量；D为所述形变量；KA、KB、KC均为常数；所述根据所述数字电压信号和所述弹力补偿量，通过以下公式来确定所述实际作用力：F＝KX·U+Fb其中，F为所述实际作用力；U为所述数字电压信号对应的电压值；KX为常数。可选地，所述根据所述实际作用力和预设作用力，对所述施力构件进行PID控制，包括：根据所述实际作用力和所述预设作用力，确定所述施力构件的占空比；根据所述占空比，对所述施力构件进行PID控制。可选地，所述根据所述实际作用力和所述预设作用力，确定所述施力构件的占空比，包括：根据所述实际作用力和所述预设作用力，确定PID控制的积分系数；根据所述实际作用力、所述预设作用力以及所述积分系数，确定所述施力构件的占空比。可选地，所述根据所述实际作用力和所述预设作用力，通过以下公式来确定PID控制的积分系数：其中，KA为所述积分系数；e(k)为所述预设作用力与所述实际作用力的差值，A、B和C均为常数；KP为PID参数中的比例参数。可选地，所述方法还包括：在所述位置处未设置所述弹性元件的情况下，根据所述数字电压信号，确定所述施力构件向所述抵接构件施加的实际作用力；根据所述实际作用力和所述预设作用力，对所述施力构件进行PID控制，以使得所述施力构件向所述抵接构件施加的作用力达到并保持在所述预设作用力。可选地，所述根据所述数字电压信号，通过以下公式来确定所述施力构件向所述抵接构件施加的实际作用力，包括：F＝KF·U+BF其中，F为所述实际作用力；U为所述数字电压信号对应的电压值；KF、BF均为常数。可选地，在所述根据所述数字电压信号和所述形变量，确定所述施力构件向所述抵接构件施加的实际作用力的步骤之前，所述方法还包括：对所述数字压力信号进行校准；所述根据所述数字电压信号和所述形变量，确定所述施力构件向所述抵接构件施加的实际作用力，包括：根据校准后所得的数字电压信号和所述形变量，确定所述施力构件向所述抵接构件施加的实际作用力。第二方面，本公开提供一种施力构件控制装置，应用于控制器，所述施力构件的相对端分别设置有压力传感器和抵接构件，所述抵接构件用于与受力点抵接，所述压力传感器用于将感应到的所述抵接构件与所述受力点之间的作用力转换为模拟电压信号并输出至所述控制器；所述装置包括：转换模块，用于将所述模拟电压信号转换为数字电压信号；获取模块，用于在所述抵接构件上、与所述受力点抵接的位置处设置有弹性元件的情况下，获取所述弹性元件的形变量；确定模块，用于根据所述转换模块得到的所述数字电压信号和所述获取模块获取到的所述形变量，确定所述施力构件向所述抵接构件施加的实际作用力；控制模块，用于根据所述确定模块确定出的所述实际作用力和预设作用力，对所述施力构件进行PID控制，以使得所述施力构件向所述抵接构件施加的作用力达到并保持在所述预设作用力。第三方面，本公开提供一种恒力系统，包括：施力构件、控制器以及设置于所述施力构件的相对端的压力传感器、抵接构件；其中，所述抵接构件，用于与受力点抵接；所述压力传感器，与所述控制器连接，用于将感应到的所述抵接构件与所述受力点之间的作用力转换为模拟电压信号并输出至所述控制器；所述控制器，与所述施力构件连接，用于执行本公开第一方面提供的所述方法的步骤。第四方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开第一方面提供的所述方法的步骤。第五方面，本公开提供一种电子设备，包括：存储器，其上存储有计算机程序；处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开第一方面提供的所述方法的步骤。在上述技术方案中，同时根据数字电压信号和形变量来确定施力构件向抵接构件施加的实际作用力，可以保证确定出的实际作用力的准确度，进而实现施力构件的精准PID控制，使得施力构件向抵接构件施加的作用力达到并保持在预设作用力，从而可以使得抵接构件以预设作用力施加在受力点上，即可以保证恒力系统输出恒定的预设作用力，以满足需要恒力输出的作业需求。此外，恒力系统能够在防水、隔离、隔热、真空、消毒杀菌等特殊场景下使用。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1A是根据一示例性实施例示出的一种恒力系统的示意图。图1B是根据另一示例性实施例示出的一种恒力系统的示意图。图2是根据一示例性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种施力构件控制方法，应用于控制器，其特征在于，所述施力构件的相对端分别设置有压力传感器和抵接构件，所述抵接构件用于与受力点抵接，所述压力传感器用于将感应到的所述抵接构件与所述受力点之间的作用力转换为模拟电压信号并输出至所述控制器；/n所述方法包括：/n将所述模拟电压信号转换为数字电压信号；/n在所述抵接构件上、与所述受力点抵接的位置处设置有弹性元件的情况下，获取所述弹性元件的形变量；/n根据所述数字电压信号和所述形变量，确定所述施力构件向所述抵接构件施加的实际作用力；/n根据所述实际作用力和预设作用力，对所述施力构件进行PID控制，以使得所述施力构件向所述抵接构件施加的作用力达到并保持在所述预设作用力。/n

【技术特征摘要】
1.一种施力构件控制方法，应用于控制器，其特征在于，所述施力构件的相对端分别设置有压力传感器和抵接构件，所述抵接构件用于与受力点抵接，所述压力传感器用于将感应到的所述抵接构件与所述受力点之间的作用力转换为模拟电压信号并输出至所述控制器；
所述方法包括：
将所述模拟电压信号转换为数字电压信号；
在所述抵接构件上、与所述受力点抵接的位置处设置有弹性元件的情况下，获取所述弹性元件的形变量；
根据所述数字电压信号和所述形变量，确定所述施力构件向所述抵接构件施加的实际作用力；
根据所述实际作用力和预设作用力，对所述施力构件进行PID控制，以使得所述施力构件向所述抵接构件施加的作用力达到并保持在所述预设作用力。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述数字电压信号和所述形变量，确定所述施力构件向所述抵接构件施加的实际作用力，包括：
根据所述形变量，确定弹力补偿量；
根据所述数字电压信号和所述弹力补偿量，确定所述实际作用力。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际作用力和预设作用力，对所述施力构件进行PID控制，包括：
根据所述实际作用力和所述预设作用力，确定所述施力构件的占空比；
根据所述占空比，对所述施力构件进行PID控制。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际作用力和所述预设作用力，确定所述施力构件的占空比，包括：
根据所述实际作用力和所述预设作用力，确定PID控制的积分系数；
根据所述实际作用力、所述预设作用力以及所述积分系数，确定所述施力构件的占空比。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述位置处未设置所述弹性元件的情况下，根据所述数字电压信号，确定所述施力构件向所述抵接构件施加的实际作用力；
根据所述实际作用力和所述预设作用力，对所述施力构件进行PID控制，以使得所述施力构件向所述抵接构件施加的作用力达到并保持在所述预设作用力。


6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田野，赵永强，史洪伟，
申请(专利权)人：北京天智航医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11