[发明专利]一种轮轨式大型转台位置控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种轮轨式大型转台位置控制系统，包括转台、轮轨轨道、若干电机驱动器、若干传动链，其特征在于：还包括角度检测装置和位置控制器，所述每个传动链包括电机、减速机和主动轮，在转台底部设置有轮轨轨道，所述主动轮与轮轨轨道通过摩擦传动，带动转台转动，所述主动轮和从动轮用于支撑转台，所述位置控制器与多个电机驱动器相连接，所述每个电机驱动器驱动一个对应传动链的电机工作，所述电机通过减速机带动对应的主动轮转动，所述角度检测装置用于测量转台旋转角度并将检测信号传送给位置控制器。

2.根据权利要求1所述的一种轮轨式大型转台位置控制系统，其特征在于：所述角度检测装置包括多圈绝对值编码器、校零开关和挡块、所述多圈绝对值编码器安装在从动轮回转中心，在轮轨轨道外侧设置校零开关，在转台上安装有挡块。

3.根据权利要求2所述的一种轮轨式大型转台位置控制系统，其特征在于：所述位置控制器可采用PLC、工业控制计算机或DSP控制器。

4.根据权利要求3所述的一种轮轨式大型转台位置控制系统，其特征在于：所述电机驱动器设置有现场总线接口，所述位置控制器的连接线通过现场总线接口与电机驱动器相连。

5.一种轮轨式大型转台位置控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、首次使用按下述过程对角度检测进行分辨率实际标校，计算出实际分辨率δ，具体步骤如下：

a)、首先将多圈绝对值编码器测量数据置零，逆时针旋转转台，挡块首次撞到校零开关时，记录多圈绝对值编码器的测量值Data₁；

b)、继续逆时针旋转转台，记录挡块再次碰到限位开关时的多圈绝对值编码器的测量值Data₂；

c)、实际分辨率计算如式(3)

(2)、在控制过程中，位置控制器读取多圈绝对值编码器的测量值Data，计算转台的实际角度值；

转台的实际角度值θ为多圈绝对值编码器的测量值Data减去步骤(1)的a)中记录的多圈绝对值编码器的测量值Data₁后乘以实际分辨率，如式(4)；

θ＝(Data-Data₁)×δ(单位：度)         (4)

(3)、依据位置控制器中的转台目标位置值，计算目标位置值与转台实际角度值θ的差，并在位置控制器进行位置校正运算，运算结果传输给电机驱动器，作为电机驱动器的速度给定；

(4)、在电机驱动器提供的设置软件中，分别将第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器设置为速度控制模式，且速度校正控制为比例校正，第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器通过现场总线之间的接口接收位置控制器的速度给定，完成速度控制；

(5)、重复(2)-(4)的步骤，完成对转台的位置控制。

6.根据权利要求5所述的一种轮轨式大型转台位置控制方法，其特征在于：在步骤(1)前，多圈绝对值编码器(1)的选择必须满足如下要求：

多圈绝对值编码器的多圈位数n满足式(1)，式中D为轮轨轨道的直径，d为从动轮的直径：

πDπd=Dd<2n---(1)]]>

多圈绝对值编码器的单圈位数n₁根据转台的具体角度测量分辨率的需求进行选择，上述测量方法的角度理论分辨率计算值δ₁可利用式(2)进行计算；