基于双电机控制的升降系统(汪鹏)

1说明书基于双电机控制的升降系统技术领域本实用新型涉及伺服电机的控制领域。尤其涉及基于双电机控制的升降系统。5背景技术伺服电机在控制系统中常被用作精确的执行元件，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线10性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。双电机控制系统在工业控制领域具有无可比拟的优势，相对于传统的单电机升降系统，它的有效载荷会大大增加，在加速阶段可以抑制电路的过电15流，并且可以增加升降机系统运行的平稳性。在实际运用中的双电机升降系统，由于扰动，会使电机速度出现不平衡，使升降机出现倾斜，传统的方法无法快速调整，影响升降机安全运行。实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种基20于双电机的控制的升降系统，采用磁电编码器采集速度和位置信息，可以根据不同情况，设定伺服电机的运行速度，从而精确控制升降机的运行速度。实用性更强。本实用新型主要包括主控制模块、磁电传感器模块、伺服电机模块、电机调速器模块和补偿放大电路模块。主控制器采用的是TI公司生产的25TMS320F2812系列DSP芯片，TMS320F2812控制器是一种集成了数字信号处理核心与外设的微处理器，也是专门用于电机控制的DSP。它运行速度快，工作时钟频率达到150MHz，功耗低，性能高，可以满足复杂控制。DSP芯片通过采集来自磁电传感器的数据和位置信息，将速度信息经过电机调速器Ⅰ和电机调速器Ⅱ反馈到伺服电机Ⅰ和伺服电机Ⅱ。通过闭环控制，设定速度给30定值，可以有效的控制两个伺服电机的运行速度。设定升降系统的运行速度，2同时DSP主控制器将位置信息作差。由于扰动，当升降机运行出现倾斜时，倾斜一边电机运行速度慢，主控制器通过位置差值，判断哪个电机运行较慢，就将该信号模值通过补偿补偿放大电路反馈到速度较慢的电机上。同时电机调速器通过速度环也可调节速度较慢的电机。通过这两个调节可以快速精确的控制升降机的运行平稳性，快速纠正误差，防止系统产生震荡。使升降机5快速恢复正常运行。作为上述技术方案的进一步改进：在位置传感器选择上，本专利用到了磁电式编码器。磁电式编码器具有抗振动、抗腐蚀、抗污染、抗干扰和宽温度的特性，可应用于传统的光电编码器不能适应的领域。高性能磁电式编码器可广泛应用于工业控制、机械制造、船舶、纺织、印刷、航空、航天、雷10达、通讯、军工等领域。提高了位置信息的检测精度，控制准确性大大提高。本实用新型采用上述技术方案，具有以下优点和积极效果：1，采用磁电传感器实时传回两个电机的运行速度，通过改变给定速度值，可以精确控制升降机的运行速度。2，采用两个磁电式传感器检测信息，且磁电编码器抗干扰能力强，采集15的数据更加准确，具有很强的抗干扰能力，提高了反馈信息的准确性。3，将两个电机的位置信号作差，比较后通过补偿放大电路反馈到其中一个运行较慢的伺服电机上，加上前面的速度控制，通过这两个环节，控制速度明显加快。4，通过补偿放大电路，补偿信号反馈到较慢的电机上，在升降机一边由20于扰动速度减慢时，可以快速纠正，系统的响应更快，避免系统发生震荡。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员25来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图图1为本实用新型一个实施例中提供的基于双电机的控制升降系统的系统框图；图2为补偿放大电路的电路图。具体实施方式30为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。3根据本实用新型一个实施例，提供基于双电机的控制升降系统，如图1所示，该系统包括：DSP主控制器、磁电传感器、伺服电机、电机调速器和补偿放大电路。TI公司生产的TMS320F2812作为系统主控制器，采集来自磁电传感器关于两个电机的实时运行速度和运行位置信息，速度信息，通过电机调速器Ⅰ5和电机调速器Ⅱ控制伺服电机Ⅰ和伺服电机Ⅱ的运行，通过改变给定速度，可以调节升降机运行速度，当升降机速度由于扰动与给定不同时，通常情况下会低于给定值，既可以通过速度调节器调整，同时位置信息通过主控制器作差值，即可判断哪个电机运行的较慢，就将这个差值信号模通过补偿放大电路反馈到运行较慢的电机上，通过这两个调节，使升降机在出现倾斜时，10快速进行调整，提高运行可靠性。图2的补偿放大电路采用的是比例积分放大电路，比例环节可以提高系统响应的快速性，积分环节可以实现无静差调速。U1表示差值模输入信号，U2表示补偿放大过后的信号，U2直接反馈连接到较慢电机上。本实用新型采用上述技术方案，具有以下优点和积极效果：15本实用新型专利采用两个调整方法的叠加效果，系统响应更快，同时还可通过改变给定速度值，调整升降系统的运行速度。在传感器选用上，此处选择了磁电编码器，保证检测数据的可靠性。以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新20型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。1权利要求书1.基于双电机的控制升降系统其特征在于，包括：运用一片DSP作为主控制器，采集磁电传感器的信息，通过两个电机调速器，调节电机速度。当发生倾斜时，通过判断，得知哪个电机运行速度慢。在电机调速器调整速度同时，通过补偿放大电路将差值模反馈到较慢电机5上。2.根据权利要求1所述的基于双电机的控制升降系统，其特征在于：采用两个电机调速器调整电机速度，改变给定速度值，即可精确改变升降机运行速度。3.根据权利要求1所述的基于双电机的控制升降系统，其特征在于：10将采集来的两个位置信息处理后作差值，经过判断，反馈到运行较慢的伺服电机上，系统响应速度加快。4．通过补偿放大电路，将差值模信号，反馈到较慢电机上，同时由于速度调节器作用，两方面调整，使调整速度加快。151说明书摘要本实用新型提供了一种基于双电机的控制升降系统，与传统的双电机升降系统相比，无需利用保护装置，就可使升降机无障碍运行，减少了传统升降机在出现位置误差时，需人为调节，效率降低，安全效果也不好，它主要包括：DSP主控制器、磁电传感器、伺服电机Ⅰ和伺服电机Ⅱ、电5机调速器Ⅰ和电机调速器Ⅱ、补偿放大电路。DSP主控制器通过速度调节器调节电机速度，同时来自磁电传感器的位置信息经过DSP主控制器作差，判断运行较慢的电机，DSP主控制器就将这个差值模信号通过补偿放大电路反馈到较慢电机上。有效调整电机运行平稳性。优点在于可以调整升降机的运行速度。在升降机出现倾斜时，通过电机调速器和补偿放大电10路两个方面调整，可以及时快速调整升降系统姿态。使其快速恢复正常运行，安全可靠性高。1说明书附图伺服电机Ⅰ伺服电机Ⅱ磁电编码器Ⅰ磁电编码器Ⅱ电机调速器Ⅰ电机调速器Ⅱ补偿放大电路DSP主控制器补偿放大电路图1系统框图R1U2U1UR2+_图2补偿放大电路图1摘要附图伺服电机Ⅰ伺服电机Ⅱ磁电编码器Ⅰ磁电编码器Ⅱ电机调速器Ⅰ电机调速器Ⅱ补偿放大电路DSP主控制器补偿放大电路图1系统框图