运动控制系统实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种运动控制系统实验装置，包括：主控挂箱，包括母面板以及子面板，子面板上设置有用于设置实验电机运行参数的设置模块，母面板上设置有根据实验电机运行参数以及电机控制算法生成脉宽调制信号的主控制模块，设置模块与主控制模块连接；母面板上还设置有获取电机控制算法并发送给所述主控制模块的调试接口；功率挂箱，设置有获取脉宽调制信号的脉宽调制信号接口，将脉宽调制信号转换成电机驱动信号的功率电路处理模块，以及输出电机驱动信号的电机驱动信号接口；实验机组，包括与电机驱动信号接口连接以在其作用下运转的实验电机；底柜，与主控挂箱、功率挂箱及实验机组连接，底柜包括电源柜、变阻器柜以及加载控制柜。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子实验装置，尤其涉及一种运动控制系统实验装置。
技术介绍
运动控制系统是以电机为控制对象所实现的机械运动自动控制，是工业自动化领 域的重要分支，具有很强的应用背景。“运动控制系统”是我国高校工科自动化类的专业课 程，涉及的知识领域包括控制技术、计算机应用技术、电力电子技术等，具有很强的综合性。 因此，该课程的实践教学是帮助学生更加直观，更加深入地掌握理论知识，锻炼动手能力， 培养研究和创新能力的重要环节。而实践教学中所用到的实验装置，是为了达到上述教学 目的的重要教学平台。现有技术的“运动控制系统”实践教学的传统实验装置结构设计不灵活，只能满足 简单的演示实验，而没有实际应用的条件，功能单一，无法在此装置上做二次开发和应用， 不能够满足教学和实践的双重目的。
技术实现思路
针对上述缺陷，本技术提供一种运动控制系统实验装置，包括主控挂箱，包括母面板以及嵌入在所述母面板上的子面板，所述子面板上设置有 用于设置实验电机运行参数的设置模块，所述母面板上设置有用于根据所述设置模块发送 的所述实验电机运行参数以及预置的电机控制算法生成脉宽调制信号的主控制模块，所述 设置模块与所述主控制模块连接；所述母面板上还设置有用于获取所述电机控制算法并发 送给所述主控制模块的调试接口；功率挂箱，设置有用于获取所述脉宽调制信号的脉宽调制信号接口，用于将所述 脉宽调制信号转换成电机驱动信号的功率电路处理模块，以及用于输出所述电机驱动信号 的电机驱动信号接口；实验机组，包括所述实验电机，所述实验电机与所述电机驱动信号接口连接以在 所述电机驱动信号的作用下运转；底柜，与所述主控挂箱、所述功率挂箱及所述实验机组连接，所述底柜包括用于为 所述主控挂箱和所述功率挂箱提供电源的电源柜、用于为所述实验机组的实验电机提供励 磁电压和负载电阻的变阻器柜，以及用于对所述实验机组的实验电机进行加载控制的加载 控制柜。如上所述的运动控制系统实验装置，其中，所述主控挂箱与所述功率挂箱分体设置。如上所述的运动控制系统实验装置，其中，所述母面板上还包括网络接口和设置 有远程控制模块的CPU板，所述网络接口与所述远程控制模块连接，所述CPU板与所述主控 制模块连接。如上所述的运动控制系统实验装置，其中，所述主控挂箱的所述母面板与所述子面板分体设置。如上所述的运动控制系统实验装置，其中，所述功率电路处理模块设置有用于显 示功率电路组成的显示面板，且所述显示面板上设置有内嵌式数字仪表。如上所述的运动控制系统实验装置，还包括，用于固定所述主控挂箱和所述功率 挂箱的挂箱导轨，所述挂箱导轨包括上导轨、下导轨以及支撑在两者之间的左立柱和右立 柱，所述上导轨和所述下导轨上分别形成有用于容纳所述主控挂箱和所述功率挂箱的凹 槽；其中，所述凹槽的两个侧壁设置为弧形，所述左立柱和所述右立柱上设置有用于容纳导 线的导线架。如上所述的运动控制系统实验装置，其中，所述底柜还包括底柜盖板，所述底柜盖 板上设置有用于卡合所述底柜的插片。本技术提供的运动控制系统实验装置，由于主控挂箱上设置有调试接口实验 者可通过该调试接口用于将自己编写的电机控制算法载入主控制模块，从而进行自己算法 的调试、验证及该运动控制系统实验装置的新功能开发，使得该运动控制系统实验装置具 有良好的功能扩展性和兼容性，实现了该装置的二次开发和应用，满足了教学和实践的双 重目的。附图说明图1为本技术运动控制系统实验装置一实施例的结构示意图。图2为本技术运动控制系统实验装置一实施例的主控挂箱的主视图。图3为本技术运动控制系统实验装置一实施例的主控挂箱的俯视图。图4为本技术运动控制系统实验装置一实施例的功率挂箱的主视图。图5为本技术运动控制系统实验装置一实施例的功率挂箱的俯视图。图6为本技术运动控制系统实验装置又一实施例的主视图。图7为本技术运动控制系统实验装置又一实施例的主控挂箱的主视图。图8为本技术运动控制系统实验装置又一实施例的主控挂箱的俯视图。图9为本技术运动控制系统实验装置的上导轨结构示意图。图10为本技术运动控制系统实验装置的导线架的结构示意图。图11为本技术运动控制系统实验装置的底柜盖板的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新 型的技术方案进行清楚、完整地描述。图1为本技术运动控制系统实验装置一实施例的结构示意图。图1所示的本 技术运动控制系统实验装置的一实施例为支持本地实验功能的运动控制系统实验装 置。如图1所示，该运动控制系统实验装置包括主控挂箱1、功率挂箱2、实验机组3以及底 柜4，具体结构为主控挂箱1，包括母面板11以及嵌入在母面板11上的子面板12，子面板12上设 置有用于设置实验机组3的实验电机运行参数的设置模块，母面板11上设置有用于根据该 设置模块发送的实验电机运行参数以及预置的电机控制算法生成脉宽调制信号的主控制模块，该设置模块与该主控制模块连接；母面板11上还设置有用于获取电机控制算法并发 送给主控制模块的调试接口 JTAG ；功率挂箱2，设置有用于获取该脉宽调制信号的脉宽调制信号接口 PWM，用于将脉 宽调制信号转换成电机驱动信号的功率电路处理模块，以及用于输出电机驱动信号的电机 驱动信号接口 a、b及c;实验机组3，与电机驱动信号接口 a、b及c连接以在电机驱动信号的作用下运转；底柜4，与主控挂箱1和功率挂箱2连接，底柜4包括用于为主控挂箱1和功率挂 箱2提供电源的电源柜41。图2为本技术运动控制系统实验装置一实施例的主控挂箱的主视图，图3为 本技术运动控制系统实验装置一实施例的主控挂箱的俯视图，下面结合图2和图3对 主控挂箱1进行详细说明。在上述实施例的运动控制系统实验装置中，如图2所示，主控挂箱1拆分为母面 板11和子面板12，母面板11和子面板12上均绘有电路示意图，并提供接线端子和测试端 子。母面板11上设置的主控制模块13是该运动控制系统实验装置的控制机构。即根据不 同的实验电机和电机控制算法，控制功率挂箱2的功率电路处理模块，以实现期望的控制 效果。该主控制模块13内嵌有微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、复杂可编程逻辑器 件(CPLD)或现场可编程门阵列(FPGA)，均是目前主流的数字电路核心控制器。母面板11上开设有接口外露孔。如图3所示，主控制模块13通过螺钉直接安装 在主控挂箱1的母面板11背面的螺柱上，焊接在该主控制模块13上的功能接口可以通过 外露孔外露于母面板11的表面成为母面板11上的功能接口。该功能接口包括脉宽调制信 号接口 PWM，该脉宽调制信号接口 PWM是主控挂箱1与功率挂箱2的信号连接接口，该脉宽 调制信号接口用于向功率挂箱2提供主控制模块13生成的脉宽调制信号，功率挂箱2上也 设有对应的脉宽调制信号接口 PWM，与该主控挂箱1的脉宽调制信号接口 PWM连接，用于获 取脉宽调制信号。该功能接口还包括调试接口 JTAG，该调试接口 JTAG用于实验者将自己编 写的电机控制算法载入主控制模块13、无障碍地控制主控制模块13，从而进行自己算法的 调试、验证及该运动控制系统实验装置的新功能开发。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种运动控制系统实验装置，其特征在于，包括：主控挂箱，包括母面板以及嵌入在所述母面板上的子面板，所述子面板上设置有用于设置实验电机运行参数的设置模块，所述母面板上设置有用于根据所述设置模块发送的所述实验电机运行参数以及预置的电机控制算法生成脉宽调制信号的主控制模块，所述设置模块与所述主控制模块连接；所述母面板上还设置有用于获取所述电机控制算法并发送给所述主控制模块的调试接口；功率挂箱，设置有用于获取所述脉宽调制信号的脉宽调制信号接口，用于将所述脉宽调制信号转换成电机驱动信号的功率电路处理模块，以及用于输出所述电机驱动信号的电机驱动信号接口；实验机组，包括所述实验电机，所述实验电机与所述电机驱动信号接口连接以在所述电机驱动信号的作用下运转；底柜，与所述主控挂箱、所述功率挂箱及所述实验机组连接，所述底柜包括用于为所述主控挂箱和所述功率挂箱提供电源的电源柜、用于为所述实验机组的实验电机提供励磁电压和负载电阻的变阻器柜，以及用于对所述实验机组的实验电机进行加载控制的加载控制柜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭辉，
申请(专利权)人：北京启迪时代科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11