[发明专利]一种多臂同步叠合联动控制系统

权利要求书

1.一种多臂同步叠合联动控制系统，其特征在于：包括相对设置的固定单元和活动单元，所述固定单元和所述活动单元之间连接有平移单元，所述固定单元和所述活动单元均设置有若干组摆臂，所述摆臂连接有驱动其翻转的翻转油缸，所述平移单元连接有驱动其移动的平移电机，所述翻转油缸内设置有位移传感器，所述固定单元、所述活动单元和所述平移单元分别连接有固定子控制系统、活动子控制系统和平移子控制系统用以控制翻转、叠合和平移，所述固定子控制系统、活动子控制系统和平移子控制系统之间通过控制算法形成闭环控制回路，所述位移传感器用于检测翻转油缸的长度位移值，以翻转油缸的位移值作为系统驱动值，计算得到摆臂的翻转角度从而控制平移电机调整固定单元和活动单元之间的距离，用来实现各部分的联动；

所述控制算法包括直线匀速模块、直线变速模块和旋转模块，三类模块可任意组合构成联动控制，所述旋转模块包括匀速旋转模块和变速旋转模块，所述直线匀速模块采用的基础计算公式为，

S＝S₀+v₀×t

其中S₀为初始行程，v₀为恒定速度或初始速度，t为时间；

所述直线变速模块采用的基础计算公式为，

v(t)＝S'

其中v为速度，a为加速度，v随时间变化，加速度a可能恒定也可能随时间变化；

所述匀速旋转模块的基础计算公式为，

θ＝θ₀+ω₀×t

其中θ为角度，θ₀为初始角度，ω₀为恒定角速度或初始角速度；

所述变速旋转模块由其他驱动模块经过结构传递后产生了速度或加速度变化的圆周运动，采用的基础计算公式为，

ω(t)＝θ'

其中，ω为角速度，α为角加速度，角速度ω的值随时间变化，角加速度α的值可能恒定也可能随时间变化。

2.根据权利要求1所述的多臂同步叠合联动控制系统，其特征在于：所述平移子控制系统包括CPU及数字量和模拟量的输入/输出模块，CPU连接有触摸屏和变频器，触摸屏用于设置系统参数及显示各部件状态和同步误差，变频器用于控制平移电机。

3.根据权利要求2所述的多臂同步叠合联动控制系统，其特征在于：所述固定子控制系统和所述活动子控制系统以驱动油缸内设置的位移传感器检测数值即油缸行程为第一驱动模块，其中一个测得的位移值数据为基础数据，其他检测数据与第一个测得的位移值数据进行对比，经检测数据准确并且同步检测合格，则输出经上述公式换算计算出的摆臂角度。

4.根据权利要求3所述的多臂同步叠合联动控制系统，其特征在于：每个所述摆臂均连接有比例换向阀，所述比例换向阀控制驱动油缸，每一个所述翻转油缸内设有一个磁致伸缩尺，作为所述驱动油缸升降反馈值，取其中一个油缸为基准油缸，给定一个恒定的速度，以该油缸的升降反馈值作为基准值，其余每个驱动油缸的反馈值与该基准值进行实时比较，进而实时改变其余各驱动油缸的速度，从而达到四个驱动油缸位置实时同步。

5.根据权利要求4所述的多臂同步叠合联动控制系统，其特征在于：检测数据与基础测得的位移值数据进行对比，允许误差为0～+2mm，如检测数据不同步但是在允许误差范围内则由比例换向阀自行调整使位移值同步，如不同步值已经超过允许误差值则系统停机报警。

6.根据权利要求5所述的多臂同步叠合联动控制系统，其特征在于：每个磁致伸缩尺接入到模拟量输入模块，模拟量输出模块的每路输出分别控制各个比例换向阀，基准驱动油缸的速度由用户在触摸屏中设定，根据计算得出各跟踪油缸的模拟量输出值，转换成电流信号输入给比例换向阀，调节流量，从而控制驱动油缸速度，输出值的正负来改变比例换向阀的方向。