[发明专利]曲柄滑块机构的全闭环位置调节装置及控制方法有效
| 申请号： | 201310261601.3 | 申请日： | 2013-06-27 |
| 公开（公告）号： | CN103345268A | 公开（公告）日： | 2013-10-09 |
| 发明（设计）人： | 刘伟 | 申请（专利权）人： | 苏州汇川技术有限公司;苏州默纳克控制技术有限公司;深圳市汇川技术股份有限公司 |
| 主分类号： | G05D3/12 | 分类号： | G05D3/12 |
| 代理公司： | 深圳市顺天达专利商标代理有限公司 44217 | 代理人： | 陆军 |
| 地址： | 215000 江苏省苏州市*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 曲柄 机构 闭环 位置 调节 装置 控制 方法 | ||
1.一种曲柄滑块机构的全闭环位置调节装置，所述曲柄滑块机构由伺服电机带动运行，其特征在于：包括第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元以及位置调节器，其中：所述第一计算单元，用于采样电机编码器的反馈数据并计算前一采样周期内电机的运转角度；所述第二计算单元，用于采样光栅尺的反馈信息并计算前一采样周期内滑块的移动距离；所述第三计算单元，用于根据所述电机的运转角度以及滑块的移动距离生成比例增益系数；所述位置调节器，用于使用所述比例增益系数调整输出到电机的位置控制指令。
2.根据权利要求1所述的曲柄滑块机构的全闭环位置调节装置，其特征在于：所述第三计算单元通过以下计算式计算比例增益系数：Kp=K×Δα/ΔH，其中Δα为前一采样周期内电机运转角度，ΔH为前一采样周期内滑块的移动距离，K为设定的常数。
3.根据权利要求1或2所述的曲柄滑块机构的全闭环位置调节装置，其特征在于：所述位置调节器为PID调节器，该PID调节器的输入端分别为位置控制指令及光栅尺反馈的位置信息、输出端为调整后的位置控制指令。
4.根据权利要求1或2所述的曲柄滑块机构的全闭环位置调节装置，其特征在于：所述第一计算单元将当前采样点与前一采样点电机转子的位置差作为前一采样周期内电机的运转角度。
5.根据权利要求1或2所述的曲柄滑块机构的全闭环位置调节装置，其特征在于：所述第二计算单元将当前采样点与前一采样点滑块的位置差作为前一采样周期内滑块的移动距离。
6.一种曲柄滑块机构的全闭环位置控制方法，所述曲柄滑块机构由伺服电机带动运行，其特征在于：包括以下步骤：
（a）采样电机编码器的反馈数据并计算前一采样周期内电机的运转角度，以及采样光栅尺的反馈信息并计算前一采样周期内滑块的移动距离；
（b）根据所述电机的运转角度以及滑块的移动距离生成比例增益系数；
（c）位置调节器使用所述比例增益系数调整输出到电机的位置控制指令。
7.根据权利要求6所述的曲柄滑块机构的全闭环位置控制方法，其特征在于：所述步骤（b）中的比例增益系数通过以下计算式计算获得：Kp=K×Δα/ΔH，其中Δα为前一采样周期内电机运转角度，ΔH为前一采样周期内滑块的移动距离，K为设定的常数。
8.根据权利要求6所述的曲柄滑块机构的全闭环位置控制方法，其特征在于：所述位置调节器为PID调节器，该PID调节器的输入端分别为位置控制指令及光栅尺反馈的位置信息、输出端为调整后的位置控制指令。
9.根据权利要求6或7所述的曲柄滑块机构的全闭环位置控制方法，其特征在于：所述步骤（a）中，将当前采样点与前一采样点电机转子的位置差作为前一采样周期内电机的运转角度。
10.根据权利要求6或7所述的曲柄滑块机构的全闭环位置控制方法，其特征在于：所述步骤（a）中，将当前采样点与前一采样点滑块的位置差作为前一采样周期内滑块的移动距离。
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