一种基于伺服驱动器的振动补偿系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置用于采集振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置用于采集伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源通过补偿振动来减弱所述振动器件的振动；本发明专利技术通过计算得出补偿振源的振动方式，并以补偿振源的振动来削减振动器件的振动。并以补偿振源的振动来削减振动器件的振动。并以补偿振源的振动来削减振动器件的振动。

【技术实现步骤摘要】
一种基于伺服驱动器的振动补偿系统


[0001]本专利技术属于核电减振
，具体涉及一种基于伺服驱动器的振动补偿系统。

技术介绍

[0002]在核电站的工作环境中，在自动化控制被应用于各个方面，而伺服传动系统被大量使用，伺服电机作为伺服传动系统中的动力源，是不可或缺的部分，伺服电机运行中往往会引起传动系统的谐振，同时振动信号通过伺服驱动器中电流采样与码盘脉冲信号等检测环节进入闭环控制系统，并经过三环放大系数进一步将谐振信号放大，最终造成噪声与机械部件谐振等现象，大大限制了伺服传动系统在高精度场合的应用，所以需要减振系统来减弱谐振现象。
[0003]现在已经开发出了很多减振系统，现有的减振系统有如公开号为KR100349722B1，KR100279479B1和KR101790911B1所公开的系统，包括油源、蓄能器、液压子站、液压作动器、机架及控制端，油源为液压作动器提供液压油，蓄能器将油源提供的液压油以高压液压油形式保存，并供应给每个液压子站，液压子站将高压液压油分别供应给对应的液压作动器，液压作动器吸入高压液压油，将高压液压油的液压能转换为机械能，并对试件施加推拉作用力，机架用于安装试件与液压作动器。但该系统对谐振现象的减弱效果有限，且无法根据原有振动的变化来进行对应的应变处理，不够智能化。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，通过计算得出补偿振源的振动方式，并以补偿振源的振动来削减振动器件的振动。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置用于采集振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置用于采集伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源通过补偿振动来减弱所述振动器件的振动；
[0007]所述振动检测装置包括脉冲电路4、脉冲接收计数器5、开关触点3和振动接触块1，所述振动接触块1与振动器件相连，所述开关触点3与所述振动接触块1相连并用于控制所述脉冲电路4的工作，所述脉冲接收计数器5用于接收所述脉冲电路4发射的脉冲信号并计数，通过改变所述脉冲电路4的脉冲发射频率f并对计数值n(f)进行分析来获取振动器件的振动频率。
[0008]所述脉冲发射频率f，不断减小发射频率，在t时间内n(f)＝f
·
t时的发射频率记作f1，在t时间内n(f)＝2f
·
t的发射频率记作f2，则振动器件的振动频率f0为
[0009]所述开关触点3通过连接棒2与所述振动接触块1连接，所述连接棒2与所述振动接触块1之间存在间隙Δs，不断增大间隙Δs的值，当n(f)＝0时，记录此时Δs的值为s0，s0为所述振动器件的振动幅度。
[0010]所述伺服信号接收装置包括信号接口和电平转换模块，所述信号接口用于获取伺服驱动器的PWM信号，所述电平转换模块通过设置配置脉宽将所述PWM信号数字化并计算出占空比r以及信号周期T，并将所述占空比与所述信号周期T发送至所述数据处理模块。
[0011]所述数据处理模块计算出伺服电机的转动指数Z
d
：
[0012][0013]计算出所述振动器件上的振动指数Z
z
：
[0014][0015]再以所述振动指数为底，求取转动指数的对数D：
[0016][0017]所述数据处理模块计算出所述补偿振源的初始补偿振动公式为：
[0018][0019]所述补偿振源振动作用下，振动器件的新的振动频率为f
′0，振动幅度为s
′0，所述数据处理模块对补偿振动公式修正为：
[0020]其中，为使所述振动指数最小的初相位。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术通过提供新的振动对原有振动进行补偿，以达到削弱振动的效果，新的振动由补偿振源提供，其振动方式会随着原有振动的变化而变化，以达到最佳的减振效果，所述补偿振源的振动方式与原有振动的振幅、频率以及伺服驱动其的输出信号相关，并分别通过振动检测装置和伺服信号接收装置来精确地获取这些数据。
附图说明
[0023]图1为整体结构框架示意图。
[0024]图2为振动检测装置结构框架示意图。
[0025]图3为振动检测装置中接收脉冲与振动关系示意图。
[0026]图4为振动器件的原始振动与补偿振源的补偿振动关系示意图。
[0027]图5为振动检测装置简易图像示意图。
[0028]图中：振动接触块1、连接棒2、开关触点3、脉冲电路4、脉冲接收计数器5。
具体实施方式
[0029]下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0030]实施例一：
[0031]一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接
收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置用于采集振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置用于采集伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源通过补偿振动来减弱所述振动器件的振动；
[0032]所述振动检测装置包括脉冲电路4、脉冲接收计数器5、开关触点3和振动接触块1，所述振动接触块1与振动器件相连，所述开关触点3与所述振动接触块1相连并用于控制所述脉冲电路4的工作，所述脉冲接收计数器5用于接收所述脉冲电路4发射的脉冲信号并计数，通过改变所述脉冲电路4的脉冲发射频率f并对计数值n(f)进行分析来获取振动器件的振动频率；
[0033]不断减小所述发射频率，在t时间内n(f)＝f
·
t时的发射频率记作f1，在t时间内n(f)＝2f
·
t的发射频率记作f2，则振动器件的振动频率f0为
[0034]所述开关触点3通过一连接棒2与所述振动接触块1连接，所述连接棒2与所述振动接触块1之间存在间隙Δs，不断增大间隙Δs的值，当n(f)＝0时，记录此时Δs的值为s0，s0为所述振动器件的振动幅度；
[0035]所述伺服信号接收装置包括信号接口和电平转换模块，所述信号接口用于获取伺服驱动器的PWM信号，所述电平转换模块通过设置配置脉宽将所述PWM信号数字化并计算出占空比r以及信号周期T，并将所述占空比与所述信号周期T发送至所述数据处理模块；
[0036]所述数据处理模块计算出伺服电机的转动指数Z
d
：
[0037][0038]计算出所述振动器件上的振动指数Z
z
：
[0039][本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，其特征在于，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置用于采集振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置用于采集伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源通过补偿振动来减弱所述振动器件的振动；所述振动检测装置包括脉冲电路(4)、脉冲接收计数器(5)、开关触点(3)和振动接触块(1)，所述振动接触块(1)与振动器件相连，所述开关触点(3)与所述振动接触块(1)相连并用于控制所述脉冲电路(4)的工作，所述脉冲接收计数器(5)用于接收所述脉冲电路(4)发射的脉冲信号并计数，通过改变所述脉冲电路(4)的脉冲发射频率f并对计数值n(f)进行分析来获取振动器件的振动频率。2.根据权利要求1所述的一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，其特征在于，所述脉冲发射频率f，不断减小发射频率，在t时间内n(f)＝f
·
t时的发射频率记作f1，在t时间内n(f)＝2f
·
t的发射频率记作f2，则振动器件的振动频率f0为3.根据权利要求1所述的一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，其特征在于，所述开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭东，赵博，卫大为，董雷，王丹，胡启龙，张卫军，张恒，吴肖，韩传高，余俨，贺锡鹏，毛敏，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：