[发明专利]一种对拖直流伺服电机控制仿真教学平台

说明书

本发明公开了一种对拖直流伺服电机控制仿真教学平台，包括：PC机，安装有算法模拟软件、上位机监控软件；实时仿真控制器，用于根据算法模拟软件模拟的算法解析为各个实体设备对应的控制信号及参数；直流驱动控制箱，用于驱动伺服电机运行；对拖电机组，安装有伺服电机、对拖电机，伺服电机通过直流驱动控制箱驱动；对拖电机内安装有检测其对拖输出轴转动角度的编码器，编码器与直流驱动控制箱内的数字信号转接板模块通讯连接，数字信号转接板模块的信号端与实时仿真控制器的信号端通讯连接；直流驱动控制箱内置PLC的数字输入输出与模拟采集输出连接至实时仿真控制器的数字口和模拟口，PC机与实时仿真控制器通过以太网通讯相连。

技术领域

本发明涉及对拖直流伺服电机控制技术，特别是涉及一种对拖直流伺服电机控制仿真教学平台。

背景技术

近年来，随着电机控制技术和自动控制研究的迅速发展应用，传统教具实验平台难以迎合学生现代化教育的要求，具有探索性、直观性、科研性、丰富性、开放性的新型教具平台成为了高校在建立新型实验室的迫切需求，与此同时，传统教育在教学—科研—应用上具有一定程度的脱节，因此具有教学和科研应用的平台逐渐引起了人们的注意。作为最常见和基础的控制设备，直流伺服对拖电机的转速控制、位置控制涉及了自控原理的基本概念理解、电机控制理论、运动控制等方面，具有一定现实意义，因而对于对拖直流伺服电机控制平台的教学平台受到越来越多的关注。此外，为降低教学拓展和研究的时间成本，提高测试效率，开发一种具有良好的兼容性和扩展性、提供快速便捷的开发环境、集成多种研究环境和安全可靠的对拖直流伺服电机控制仿真教研平台就显得尤为必要。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种对拖直流伺服电机控制仿真教学平台，其具有良好的兼容性和扩展性、可提供快速便捷的开发环境、且集成性高、安全可靠等特性。

为实现上述目的，本发明提供了一种对拖直流伺服电机控制仿真教学平台，包括：

PC机，安装有算法模拟软件、上位机监控软件，所述算法模拟软件用于PC端进行算法模拟仿真，所述上位机监控软件用于通过画面实现监控信息或输入控制信息；

实时仿真控制器，用于根据算法模拟软件模拟的算法解析为各个实体设备对应的控制信号及参数；

直流驱动控制箱，用于驱动伺服电机运行；

对拖电机组，安装有伺服电机、对拖电机，伺服电机通过直流驱动控制箱驱动；对拖电机内安装有检测其对拖输出轴转动角度的编码器，编码器与直流驱动控制箱内的数字信号转接板模块通讯连接，数字信号转接板模块的信号端与实时仿真控制器的信号端通讯连接；

直流驱动控制箱内置PLC的数字输入输出与模拟采集输出连接至实时仿真控制器的数字口和模拟口，PC机与实时仿真控制器通过以太网通讯相连。

优选地，直流驱动控制箱包含有48V DC驱动电源、24V DC控制电源、电机驱动板、端子排和数字信号转接板模块，直流驱动控制箱内置的PLC的信号端与实时仿真控制器的信号端通讯连接。

优选地，PC机，用于对拖直流伺服电机教学与研究的软件，同时还通过显示器显示界面显示平台两台电机的基本电气参数、工况；实时仿真控制器，用于运行PC机建立的模拟模型，通过以太网与PC机进行连接，用以交换采集的信息和控制指令；实时仿真控制器经信号线与直流驱动控制箱进行连接，用以交换控制信号、电机位置信息、电机使能信号；对拖电机组上的伺服电机经由动力线缆与直流驱动控制箱相连，由直流驱动控制箱进行电源驱动；对拖电机的编码器经由信号线缆与PLC信号端相连，用以为直流驱动控制箱提供编码器信号。

优选地，还包括保护模块，所述保护模块包括基座，基座固定在对拖电机组的机架上，且所述基座上固定有保护罩，保护罩内部为内罩，内罩罩在伺服电机、对拖电机外；