一种动态屏幕系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术一种动态屏幕系统，包括运动控制系统和若干机械执行机构；运动控制系统包括依次相连的控制信息发布层和信息传输层；信息传输层包括依次相连的主交换机、现场交换机和至少两个CAN通信服务器；机械执行机构采用推杆上安装屏幕涂层外罩的电动缸，当推杆处于零位时，所有外罩的顶部均处于同一平面且实现密铺；主交换机与控制信息发布层相连，CAN通信服务器依次通过电机控制器和电机驱动器与电动缸相连，电动缸执行由控制信息发布层发出通过信息传输层传递的运动命令。其控制方法包括1）中央处理器初始化；2）读取自身位置标示；3）判断是否接受命令和数据；4）检查当前工作状态；5）进入命令处理流程；6）返回指令等待状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种屏幕系统，具体涉及。
技术介绍
静态屏幕在日常生活中较为普及，如生活中所用到的显示器和电子屏，都属于静态屏幕，虽然随着3D技术的不断发展，静态屏幕能够在一定程度上表现出立体感，但其终究还是平面图像，是都是通过左右眼接收到不同的图像，经过大脑的合唱产生的立体效果，效果不很理想，而且非常有局限性，无法达到裸眼3D的效果；现有的3D投影呈现出的立体效果也缺乏真实感，而且能够也无法适用于大场景下的立体效果的呈现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，能够通过在不同屏幕上呈现画面的相互配合，能够直接表现出画面的3D立体效果，立体效果真实，适用范围广。本专利技术是通过以下技术方案来实现:一种动态屏幕系统，其包括运动控制系统和若干机械执行机构；所述的运动控制系统包括依次相连的控制信息发布层和信息传输层；信息传输层包括依次相连的主交换机、现场交换机和至少两个CAN通信服务器；所述的机械执行机构采用设置有位置传感器的电动缸，电动缸的推杆上安装设有屏幕涂层的外罩，当推杆处于零位时，所有外罩的顶部均处于同一平面且实现密铺；主交换机与控制信息发布层相连，CAN通信服务器依次通过电机控制器和电机驱动器与电动缸相连，电动缸执行由控制信息发布层发出通过信息传输层传递的运动命令。优选的，控制信息发布层包括两台互为备份的工控机，两台工控机分别通过两套互为备份的总线通道与主交换机连接。优选的，主交换机能够分别用于提供现场应力的采集、现场信息的测量和现场动力状态的显示。优选的，每个电机控制器通过电机驱动器控制一个电动缸，电机控制器与CAN通信服务器之间的传输线路采用双点双线连接。优选的，电机控制器包括与CAN通信服务器的CAN总线相连的CAN驱动器，提供电源转换的二次电源，以及中央处理器和驱动器信号输出电路；所述的CAN驱动器通过通信数字隔离器与中央处理器相连；所述的驱动器信号输出电路包括连接在中央处理器输出端的总线驱动器，总线驱动器分别通过低速光耦和高速光耦共同输出包括脉冲信号的驱动器信号。进一步，中央处理器上还连接有晶体、复位电路、EEPROM、时钟电路和调试接口，中央处理器通过GPIO接口接收经低速光耦传送的位置传感器输出的传感器信号。进一步，驱动器信号通过低速光耦经GPIO接口和依次通过485驱动器、驱动数字隔离器经UART接口分别反馈连接到中央处理器。进一步，中央处理器的内部设置有脉冲发生器，脉冲发生器包括用于控制脉冲信号频率的脉冲频率寄存器和用于控制脉冲信号周期的脉冲时间定时器。基于以上任意一种所述动态屏幕系统的一种动态屏幕系统控制方法，其包括如下步骤，I)电机控制器中的中央处理器通电或复位后进行初始化；2)电机控制器读取自身位置标示；3)利用与自身位置标示的比对，电机控制器判断是否接受来自工控机发来的命令和数据；如果是则对命令和数据进行解析得到命令码，如果不是则放弃命令和数据；4)检查当前电机控制器工作状态，如果为运行故障状态，则进入故障处理模式；如果为正常启动状态，则进入指令等待状态；同时对命令码进行正确性判断，如果正确则进入命令处理流程，如果错误则不做处理；5 )进入命令处理流程后，解析命令码，执行命令规定的电机控制；所述的电机控制包括数据下载、位置寻零、直接运动控制和程序运动控制；6)执行完命令规定的电机控制后，电机控制器返回指令等待状态，等待下一条命令的到来。优选的，程序运动控制包括如下步骤，a.根据命令从EEPROM中读取包括脉冲方向、频率和时间的运动向量；b.根据运动向量配置脉冲频率寄存器和脉冲时间定时器，并启动或刷新脉冲发生器后进入下一步；c.运动向量地址指针加一，然后判断当前运动向量的脉冲发送是否完成，未完成则进行等待，完成后继续下一步；d.判断所有运动向量的脉冲发送是否完成，未完成则返回步骤a，完成后则结束程序运动控制。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果:本专利技术一种动态屏幕系统，利用高速低噪的电动缸组成阵列，使得其上设置屏幕涂层的外罩顶部在同一平面密铺，为图像的显示提供动态显示的基础；通过运动控制系统的逐层控制，将电动缸运动的分别控制，通过不同电动缸运动和位置的变化组合，配合屏幕的显示，呈现出真实的真正意义上的裸眼3D效果；并且能够通过CAN通信服务器数量的灵活选取组合，实现不同要求的演示系统构建要求，通过不同电动缸型号的选取，能够实现大场景，甚至超大场景的3D显示效果，结构简单，适用范围广，拓展方便，效果逼真，可靠性闻。进一步的，通过互为备份的工控机的设置实现双机热备份，能够分别实现控制操作，实现了主级双冗余；再利用互为备份的两套总线通道，实现了通道的双冗余，保证了系统运行和控制的稳定可靠。进一步的，通过CAN通信服务器与电机控制器之间的双点双线连接，构成了闭环传送线路，实现点线双冗余，在一个传输路径意外中断后，能够从另一端实现信息的传递，保证了电机稳定的正常运行。进一步的，通过电机控制器要控制电动机进行模拟各种位置变化的控制，是通过控制电动机的转速完成的。控制器对驱动器发出的脉冲，决定了电动机的转速和直线位移，脉冲的个数和方向决定了直线位移，脉冲的频率，决定了电动机的转速，并分别通过一一对应的控制，分别实现电动缸的运动和定位，组合形成了真实的3D立体效果，控制简单，传输快捷，运动控制系统和机械执行机构配合程度高。本专利技术一种动态屏幕系统控制方法，通过将动态幕整体的控制划分到每个电机控制器的控制，由工控机统一发布命令和数据，电机控制器选择接收自己的命令并进行执行，从而通过每个电动缸的动作的完成来相互配合，实现3D效果的变化和动态显示；通过电机控制器实现命令的解释和具体执行发送，提高了系统整体的可靠性，将执行单元和控制单元对应，简化了指令的传递流程和控制指令的执行操作，容错率高，恢复调整迅速。进一步的，利用程序运动控制，直接从EEPROM中读取运动向量，并依次执行操作，大幅的提高了运动响应速度，使得电动缸的运动能够更好的与屏幕画面效果配合，提高了显示效果和应用范围。【附图说明】图1为本专利技术实例中所述动态屏幕系统的系统拓扑结构图。图2为本专利技术实例中所述电机控制器的结构框图。图3为本专利技术实例中所述系统控制方法的流程框图。图4为本专利技术实例中所述的程序控制的流程框图。图5为本专利技术实例中所述机械执行机构的密铺效果图。【具体实施方式】下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。本专利技术一种动态屏幕系统，其包括运动控制系统和若干机械执行机构；运动控制系统包括依次相连的控制信息发布层和信息传输层；信息传输层包括依次相连的主交换机、现场交换机和至少两个CAN通信服务器；所述的机械执行机构采用设置有位置传感器的电动缸，电动缸的推杆上安装设有屏幕涂层的外罩，如图5所示，当推杆处于零位时，所有外罩的顶部均处于同一平面且实现密铺；主交换机与控制信息发布层相连，CAN通信服务器依次通过电机控制器和电机驱动器与电动缸相连，电动缸执行由控制信息发布层发出通过信息传输层传递的运动命令。其中，控制信息发布层包括两台互为备份的工控机，两台工控机分别通过两套互为备份的总线通道与主交换机连接。主交换机能够分别用于提供现场应力的采集、现场信息的测量和现场动力状态的显示。每个电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态屏幕系统，其特征在于，其包括运动控制系统和若干机械执行机构；所述的运动控制系统包括依次相连的控制信息发布层和信息传输层；信息传输层包括依次相连的主交换机、现场交换机和至少两个CAN通信服务器；所述的机械执行机构采用设置有位置传感器的电动缸，电动缸的推杆上安装设有屏幕涂层的外罩，当推杆处于零位时，所有外罩的顶部均处于同一平面且实现密铺；主交换机与控制信息发布层相连，CAN通信服务器依次通过电机控制器和电机驱动器与电动缸相连，电动缸执行由控制信息发布层发出通过信息传输层传递的运动命令。

【技术特征摘要】
1.一种动态屏幕系统，其特征在于，其包括运动控制系统和若干机械执行机构；所述的运动控制系统包括依次相连的控制信息发布层和信息传输层；信息传输层包括依次相连的主交换机、现场交换机和至少两个CAN通信服务器；所述的机械执行机构采用设置有位置传感器的电动缸，电动缸的推杆上安装设有屏幕涂层的外罩，当推杆处于零位时，所有外罩的顶部均处于同一平面且实现密铺；主交换机与控制信息发布层相连，CAN通信服务器依次通过电机控制器和电机驱动器与电动缸相连，电动缸执行由控制信息发布层发出通过信息传输层传递的运动命令。2.根据权利要求1所述的一种动态屏幕系统，其特征在于，所述的控制信息发布层包括两台互为备份的工控机，两台工控机分别通过两套互为备份的总线通道与主交换机连接。3.根据权利要求1或2所述的一种动态屏幕系统，其特征在于，所述的主交换机能够分别用于提供现场应力的采集、现场信息的测量和现场动力状态的显示。4.根据权利要求1所述的一种动态屏幕系统，其特征在于，所述的每个电机控制器通过电机驱动器控制一个电动缸，电机控制器与CAN通信服务器之间的传输线路采用双点双线连接。5.根据权利要求1或4所述的一种动态屏幕系统，其特征在于，所述的电机控制器包括与CAN通信服务器的CAN总线相连的CAN驱动器，提供电源转换的二次电源，以及中央处理器和驱动器信号输出电路；所述的CAN驱动器通过通信数字隔离器与中央处理器相连；所述的驱动器信号输出电路包括连接在中央处理器输出端的总线驱动器，总线驱动器分别通过低速光稱和高速光稱共同输出包括脉冲信号的驱动器信号。6.根据权利要求5所述的一种动态屏幕系统，其特征在于，所述的中央处理器上还连接有晶体、复位电路、EEPROM、时钟电路和调试接口，中央处理器通过GPIO接口接收经低速光耦传送的位置传感器输出的传感器信号。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭海波，杨军一，高鹏，王颖雪，张强，高巍，窦森，刘辉，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所，
类型：发明
国别省市：