[发明专利]一种基于电动缸的伺服驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种伺服驱动方法，特别是一种基于电动缸的伺服驱动方法。

背景技术

目前通用化的电动缸伺服驱动方法应用很广泛，通常为上位机通过CPU板实时计算出控制数据，控制数据通过模数转换电路输出给伺服驱动器，伺服驱动器根据模数转换电路输出电压的幅值来控制电动机运转，从而使电动缸产生直线运动，由于该系统为开环伺服控制系统，无传感器检测电动缸长度，因此控制精度较低。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于电动缸的伺服驱动方法，解决传统电动缸伺服驱动系统中控制精度低的问题。

一种基于电动缸的伺服驱动方法，其具体步骤为：

第一步 搭建基于电动缸的伺服驱动系统

基于电动缸的伺服驱动系统，包括：电动缸、伺服驱动器、电动机、减速器、上位机、CPU板、模数转换电路、编码器；减速器置于电动缸外侧并与电动缸固定连接，减速器的内部齿轮与电动缸固定连接，编码器置于电动缸内侧并与电动缸轴承连接。编码器与CPU板双向线缆连接，CPU板与上位机双向插板连接，上位机与模数转换电路双向插板连接，模数转换电路与伺服驱动器双向线缆连接，伺服驱动器与电动机双向线缆连接。

第二步 CPU板采集编码器信号并将编码器信号送给上位机

当电动缸伸出时，带动编码器旋转，CPU板采集编码器的数据，并将采集的数据送给上位机，上位机以此确定电动缸的伸出长度；

第三步 模数转换电路将电动缸控制信号输出给伺服驱动器

模数转换电路将控制算法运算后的电压值输出到伺服驱动器，伺服驱动器根据模数转换电路输出电压的幅值来控制电动机的转动信号，保证电动机按设定的速度转动。其中控制算法采用PI控制算法：

                                                                                                 （1）

其中：为控制算法输出，即模数转换电路输出电压值，为上位机指令信号与上位机采集到编码器信号的差值，为比例系数，为积分系数。

 

第四步 伺服驱动器带动电动机转动

伺服驱动器根据模数转换电路输出的电压幅值产生逆变电压信号，逆变电压信号输入到电动机的定子中，使电动机转动。

第五步 电动机驱动电动缸直线运动

电动机转动带动减速器转动，减速器通过内部齿轮带动电动缸运动，并将减速器的旋转运动转化为电动缸的直线运动，在电动缸运行过程中，CPU板实时检测编码器的信号，并将信号送给上位机，用以确定电动缸的伸出长度。

至此，完成了基于电动缸的伺服驱动。

本方法采用电动缸伺服驱动技术及高精度编码器检测元件，采用该技术的发射车调平系统调平精度可达0.5′，调平时间缩短为20秒，可在较短的时间内平稳地完成发射车车体的调平。完全满足雷达车、高空作业车及其他民用载车的调平系统的应用需求。

附图说明

图1  一种基于电动缸的伺服驱动方法的电路示意图；

图2  一种基于电动缸的伺服驱动方法所述的基于电动缸的伺服驱动系统的结构示意图。

1.电动缸  2.伺服驱动器  3.电动机  4.减速器  5.上位机  6.CPU板  7.模数转换电路   8.编码器。

具体实施方式

一种基于电动缸的伺服驱动方法的具体步骤为：

第一步 搭建基于电动缸的伺服驱动系统

电动缸的伺服驱动系统，包括：电动缸1、伺服驱动器2、电动机3、减速器4、上位机5、CPU板6、模数转换电路7、编码器8；减速器4置于电动缸1外侧并与电动缸1固定连接，减速器4的内部齿轮与电动缸1固定连接，编码器8置于电动缸1内侧并与电动缸1轴承连接。编码器8与CPU板6双向线缆连接，CPU板6与上位机5双向插板连接，上位机5与模数转换电路7双向插板连接，模数转换电路7与伺服驱动器2双向线缆连接，伺服驱动器2与电动机3双向线缆连接。

第二步 CPU板6采集编码器8信号并将编码器8信号送给上位机5

电动缸1伸出，带动编码器8旋转，CPU板6采集编码器8的数据，并将采集的数据送给上位机5，上位机5以此判断电动缸1的伸出长度；

第三步 模数转换电路7将电动缸1控制信号输出给伺服驱动器2