[发明专利]一种组合定位控制系统的控制方法

说明书

本发明专利申请时针对申请号：201210378076.9的分案申请，原申请的申请日为：2012-10-08，发明创造名称为：一种组合定位控制系统及其控制方法。

技术领域

本发明属于定位控制领域，更具体地说，涉及一种用于大行程物料自动运送装置的精确单点定位或多点定位控制的组合定位控制系统及其控制方法。

背景技术

在大行程物料自动运送精确定位控制中，定位控制的方法主要有：

①利用磁栅尺定位，此定位方法由静磁栅源和静磁栅尺组成，两者通过特制滑道有机组合在一起，以无接触的悬浮方式工作，实现运行位置的检测。具体应用可参见文献《自动化码头高速重载轨道电动小车高精度定位的实现》(起重运输机械2008(10)P48～P50，作者：同济大学刘刚等)；

②激光测距仪定位，利用激光测距技术实现精确定位，具体应用可参见文献《核废物库吊车自动控制精确定位技术》(核动力工程2006(12)P95～P97，作者：哈尔滨工程大学动力与核能工程学院杨志达等)；

③编码器定位，利用安装在传动杆上的编码器进行间接位置检测，这是一种常规的定位方法。

这三种定位方法中，方法①的特点是整个行程精度高，缺点是成本高、安装要求高，占用空间大等；方法②的特点是测量方法精度高，安装较方便，但需要整个激光测量行程无遮挡，成本随着测量范围增加而增加；方法③安装方便，使用简单，成本低，是一种应用较为广泛的方法，但存在累计误差，主要应用于精度要求不高场合。

综上所述，现有技术中缺少一种同时兼具成本低廉且定位精度高的用于大行程定位的定位系统。

发明内容

1、本发明要解决的问题

针对现有技术中大行程物料自动运送精确定位控制装置难以同时兼具成本低和精度高的问题，本发明提供了一种组合定位控制系统及其控制方法，它根据需要在大行程物料自动运送中采用粗定位和精定位相组合的定位方法，达到低成本、高精度、易安装的目的。

2、技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明的一种组合定位控制系统，它包括定位结构和电气控制系统；所述的定位结构包括丝杆、运载小车、电机减速机、多圈绝对值编码器、激光测距传感器、小车运行导轨和固定底板，所述的定位结构还包括固定工作台和激光反射板；所述的电气控制系统包括触摸屏、处理器、工业控制计算机、CAN总线通讯卡和电机驱动器；

所述固定工作台、小车运行导轨均固定安装在固定底板，所述运载小车安装在小车运行导轨上，所述丝杆设置在运载小车的下方，所述的电机减速机、多圈绝对值编码器分别安装在所述的丝杆的两端；电机减速机与丝杠电气连接并驱动丝杆转动，进而丝杆驱动运载小车在小车运行导轨上运行，激光测距传感器固定在运载小车上靠近固定工作台的一侧；所述的激光反射板安装在固定工作台上靠近运载小车的侧面上；

所述的激光测距传感器与所述的电气控制系统的处理器连接；所述的处理器、触摸屏与所述的工业控制计算机连接；所述的CAN总线通讯卡安装在所述的工业控制计算机的卡槽中，所述的多圈绝对值编码器、电机驱动器均与所述的CAN总线通讯卡连接，所述的电机驱动器的另一端与电机减速机连接。

优选地，所述激光测距传感器与运载小车的前进方向夹角为θ：θ＝0°或15°≤θ≤45°。

本发明的所述的组合定位控制系统的控制方法，其步骤为：

(A)指令输入：运载小车到达工位的定位指令通过触摸屏输入到工业控制计算机，工业控制计算机得到定位控制指令；

(B)数据采集：工业控制计算机实时读取激光测距传感器的测量值L4及多圈绝对值编码器实际读数值N，确定运载小车的运行粗定位位置测量值T：

T=N214×12---(1)]]>

精定位位置检测值t为：

t＝L4×cosθ (2)

θ为所述激光测距传感器与运载小车的前进方向夹角，L4即激光测距传感器沿θ方向到激光反射板的距离；

所述的激光测距传感器的测量精度计算如下：