运动控制系统自校准技术方案

运动控制系统包括诸如加速度计之类的组件，用于检测零力位置和用于自校准运动控制系统。运动控制系统可以在主动座椅悬挂中实现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】运动控制系统自校准
技术介绍
本说明书描述了ー种用于自校准运动控制系统和用于确定机电致动器的相位的零力位置的装置和方法。
技术实现思路
在ー个方面，一种用于自校准运动控制系统的方法包括由与运动控制系统相关联的位置检测器提供电枢的位置信息；提供具有预先确定的频率成分的运动引导校准信号，以使得运动控制系统给多相电机的多个相位提供电流，多相电机包括电枢；对提供给多个相位的电流进行换向，使得如果电枢的实际位置对应于位置信息，则具有预先确定的频率成分的净カ为零；以及在预先确定的频率处检测由运动引导信号引起的电枢的运动。预先确定的频率成分可以包括运动控制系统的正常操作范围以外的频率。检测可以包括根据预先确定的频率成分对加速度測量进行滤波。该用于校准运动控制系统的方法可以进一歩包括在检测到由电枢引起的运动的情况下，修改位置信息。检测可以包括測量电枢的加速度。检测可以包括检测由电枢的运动引起的可听的振动。该方法可以进一歩包括以常规方式操作运动控制系统，常规方式包括接收所希望的电枢位置作为输入；确定将使得由位置信息指示的位置与所希望的电枢位置匹配的运动；确定影响运动所需的カ；以及向电枢施加所需的力。在另一方面,一种自校准运动控制系统包括电机，包括电枢和多个相位；位置传感器，用以提供电枢的位置信息；校准信号源，用以提供引导运动控制系统给该多个相位提供电流的信号；换向器，用以对提供给该多个相位的电流进行换向，从而使得如果电枢的实际位置对应于位置信息，则由该多个相位引起的净カ为零；以及运动检测器，用以检测由运动引导信号引起的电枢的运动。该自校准运动控制系统可以包括用以修改位置信息的电路，并且换向器可以进ー步对提供给该多个相位的电流进行换向，从而使得如果电枢的实际位置对应于修改后的位置信息，则由该多个相位引起的净カ为零。运动检测器可以包括加速度计。运动检测器可以包括麦克风。用于在运动控制系统中使用的校准设备可以包括用以修改位置信息的电路，并且换向器可以对提供给该多个相位的电流进行换向，从而使得如果电枢的实际位置对应于修改后的位置信息，则由该多个相位引起的净カ为零。在另一方面，ー种方法包括在第一频率处向电机的电枢施加カ以移动电枢通过一定位置范围；由位置传感器确定电枢的所指示的位置；在高于第一频率的频率处激励电机的线圈；以及测量电枢的加速度；对电枢的加速度进行滤波以得到滤波后的加速度测量；以及当滤波后的加速度測量为零时，记录所指示的位置。施加可以由线性致动器执行。激励可以由第一力源执行并且施加可以由第二カ源执行。第二力源可以是重力。滤波可以包括带通滤波。该方法可以进一歩包括计算加速度的均方根值。该方法可以在主动交通エ具座椅悬挂中实现。力可以由空气弹簧施加。可以向机械地耦合到电枢的设施施加力。该方法可以进一歩包括响应于測量对电机进行换向。在另一方面，ー种运动控制装置包括电机，其包括电枢；力源，不同于电机，用于移动电枢通过一定运动范围；位置检测器，用于检测电枢的位置；加速度计，用于提供对电枢的加速度的測量；滤波器，用于对测量进行滤波；以及用于将检测到的位置与为零的加速度測量相关联的电路。该运动控制装置可以包括将第二力源与电枢机械地耦合的设施。滤波器可以是带通滤波器。该运动控制装置可以进一歩包括用于计算加速度的测量的均方根值的电路。电机可以是多相电机。该运动控制装置可以包括用于响应于加速度測量而对电机进行换向的换向电路。在另一方面,一种主动交通工具座椅悬挂系统包括交通工具座椅；致动器，用于控制交通工具座椅的运动，致动器包括电枢；位置检测器，用以提供电枢的位置信息；以及用于主动交通工具座椅悬挂的自校准系统。自校准系统包括独立于致动器移动交通工具座椅的カ源；电源，用以在预先确定的频率处给致动器提供电流；换向器，用于对电流进行换向，使得如果位置信息是准确的则致动器施加预先确定量的力，以及加速度计，用于测量 电枢的加速度；以及滤波器，用于对电枢的加速度进行滤波。预先确定量的力可以是零。当结合以下附图阅读以下详细描述时，其他特征、目的和优点将变得明显。附图说明图I是运动控制系统的框图；图2是カ输出对电机位移的曲线图；图3是针对三相电动机的力输出对电机位移的曲线图；图4是运动控制系统的框图；图5A是用于检测零力位置的处理的框图；图5B是加速度对电机位移的曲线图；图6是运动控制系统的一部分的框图；图7是用于检测零力位置的处理的框图；图8-图10是运动控制系统的组件的框图；图IlA是用于校准运动控制系统的处理的框图；并且图IlB是示出更多细节的图IlA的框图的块。具体实施例方式虽然附图的若干视图的元件可能在框图被示出和描述为离散元件并且可能称为“电路”，但除非另外指明，元件可以实现为模拟电路、数字电路或执行软件指令的一个或多个微处理器之ー或组合。软件指令可以包括数字信号处理(DSP)指令。操作可以由模拟电路执行或者由执行软件的微处理器执行，该软件执行模拟操作的数学或逻辑等同形式。除非另外指明，信号线路可以实现为离散模拟线路或数字信号线路，实现为具有适当的信号处理以处理单独的音频信号流的单个的离散数字信号线路，或者实现为无线通信系统的元件。某些处理可以在框图中描述。在每个块中执行的处理可以由ー个元件或由多个元件执行，并且处理的各步骤在时间上可以是分开的。执行块的处理的元件可以是物理上分开的。元件可以执行多个块的处理。图I示出了运动控制系统IOA0运动控制系统IOA包括诸如电机12之类的向设施14传递运动的机电换能设备。典型地，通过经由电枢16向设施施加力来传递运动。作为替代，设施可以刚性连接到电机12的定子，并且电枢刚性地连接到固定结构。位置传感器18机械耦合到设施14或耦合到刚性连接到设施的元件(例如在图I的实现中是电枢14)。位置传感器18检测设施14的位置，并提供位置信息给控制块20A (在某些示例中，通过调节电子元件22)。控制块20A耦合到电机12和放大器26以控制由放大器供给的电流分布和由电机12施加的方向和力。下面将说明放大器26与电机12之间的三条线路，还会说明加速度计36。在常规操作中，控制块接收所希望的位置以及来自位置传感器18的设施14或电枢16的实际位置作为输入。控制块20A确定将使得实际位置与所希望的位置匹配的运动并确定影响运动所需的力。控制块传送控制信号给放大器26、电机12或这两者，以使得电机施加所希望的力。典型地，在一定频率范围之内执行图I的运动控制系统IOA的常规操作，下面将该频率范围称为正常操作范围。例如，如果运动控制系统被用作主动交通工具座椅，则典型的正常操作范围是O. IHz到50Hz。运动控制系统的组件可能能够在运动控制系统的正常操作范围以外的频率处操作，从而使得线性电机可能能够在运动控制系统的正常操作范围以外的频率处移动电枢。例如，如果运动控制系统被用作主动交通工具座椅并且 正常操作范围是O. IHz到50Hz，则线性电机可能能够对高达IkHz的激励信号进行响应。重要的是由位置传感器18提供给控制块20A的位置信息尽可能准确。由于系统组件(包括位置传感器自身)中的缺陷而可能发生偏移、漂移或其他不准确性。其他事件或条件，例如机械偏心度或由于机械或热冲击引起的电枢的磁化方面的改变，可能引起附加的不准确性。相应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·小帕里森，T·C·科伊，A·桑吉尔玛诺二世，徐永凯，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：