[发明专利]一种组合定位控制系统的控制方法

摘要

本发明公开了一种组合定位控制系统的控制方法，属于定位控制技术领域。它包括定位结构和电气控制系统，该定位结构包括丝杆、运载小车、电机减速机、多圈绝对值编码器、激光测距传感器、固定工作台、激光反射板、小车运行导轨及固定底板；该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。本发明根据需要采用粗定位和精定位相组合的定位方法成功解决了大行程物料运送的问题，不仅成本低，而且由于是直接对目标位置进行测量，没有中间环节，也无累计误差，因此精度高，且结构简单，易于安装。

主权项

一种组合定位控制系统的控制方法，该组合定位控制系统包括定位结构和电气控制系统；所述的定位结构包括丝杆(1)、运载小车(2)、电机减速机(3)、多圈绝对值编码器(4)、激光测距传感器(5)、小车运行导轨(8)和固定底板(9)，其特征在于，所述的定位结构还包括固定工作台(6)和激光反射板(7)；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(6)、小车运行导轨(8)均固定安装在固定底板(9)，所述运载小车(2)安装在小车运行导轨(8)上，所述丝杆(1)设置在运载小车(2)的下方，所述的电机减速机(3)、多圈绝对值编码器(4)分别安装在所述的丝杆(1)的两端；电机减速机(3)与丝杠(1)电气连接并驱动丝杆(1)转动，进而丝杆(1)驱动运载小车(2)在小车运行导轨(8)上运行，激光测距传感器(5)固定在运载小车(2)上靠近固定工作台(6)的一侧；所述的激光反射板(7)安装在固定工作台(6)上靠近运载小车(2)的侧面上；所述的激光测距传感器(5)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(4)、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；其中，所述激光测距传感器(5)与运载小车(2)的前进方向夹角为θ：θ＝0°或15°≤θ≤45°；该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(2)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(5)的测量值L4及多圈绝对值编码器(4)实际读数值N，确定运载小车(2)的运行粗定位位置测量值T：$T=\frac{N}{2^{14}}\×12---\left(1\right)$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(5)与运载小车(2)的前进方向夹角，L4即激光测距传感器(5)沿θ方向到激光反射板(7)的距离；所述的激光测距传感器(5)的测量精度计算如下：$\∂=\∂1\×\cos \mathrm{\θ}---\left(3\right)$上式中，为激光测距传感器(5)在固定工作台(6)上沿运载小车(2)移动方向的测量精度，为激光测距传感器(5)的实际测量精度；(C)定位控制：定位控制是在工业控制计算机中完成，根据指令要求，首先是以多圈绝对值编码器(4)实时测量值作为位置反馈，并通过CAN总线通讯卡控制电机驱动器，电机驱动器控制电机减速机(3)转动，驱动丝杆(1)运行，丝杆(1)带动运载小车(2)向目标方向运行；在位置控制过程中，工业控制计算机同时对多圈绝对值编码器(4)的实时测量值与目标位置值进行比较：当多圈绝对值编码器(4)的实时测量值与目标位置值的差值大于等于激光测距传感器(5)沿运载小车(2)运行方向的测量范围一半时，则表示运载小车(2)处于粗定位范围，以多圈绝对值编码器(4)的测量值作为控制系统位置反馈，运载小车(2)继续向目标方向运行；当多圈绝对值编码器(4)的实时测量值与目标位置值的差值小于激光测距传感器(5)沿运载小车(2)运行方向的测量范围一半时，表示运载小车(2)的位置已接近目标定位位置，以激光测距传感器(5)的测量值作为位置反馈，比较目标位置与激光测距传感器(5)测量值，当目标位置与激光测距传感器(5)测量值的差值大于等于定位精度的一半时，工业控制计算机控制运载(2)小车继续运行，当目标位置与激光测距传感器(5)测量值的差值小于定位精度的一半时，工业控制计算机控制运载小车(2)停止运行，从而实现精确定位；当运载小车(2)仅需进行特定点定位时，运载小车(2)运行至该特定定位点，调整运载小车(2)上的激光测距传感器(5)的位置，使得激光测距传感器(5)处于激光测距传感器(5)测量范围的中点位置，即可进行直接测量。