[发明专利]基于多传感器信息融合的牵引机构控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多传感器信息融合的牵引机构控制装置及其控制方法，尤其涉及在弧形轨道上对称打开闭合两个门体的牵引机构控制装置及其控制方法，属于电子系统设计和控制方法领域。

背景技术

在弧形轨道上对称打开闭合的门体，由于使用空间限制必须用空间布局灵活的钢索牵引机构，那么如何保证两个门体同步平稳对称打开闭合到指定位置，且在打开和闭合过程中不会因为意外出现系统损伤等不可修复的故障，是钢索牵引机构控制装置需要解决的问题。

多传感器信息融合控制是指当一个系统的动态过程可以用多种物理特征表示出来时，用多种传感器分别监测系统动态过程中各个物理特征，并使这些传感器采集到的信息共同参与到系统的反馈控制中。发明专利“电梯钢索张力在线控制系统及方法”（专利号为CN201110361164.3）涉及一种电梯钢索张力在线控制系统，其特征在于包括控制器、张力测量装置及张力调整装置，张力测量装置及张力调整装置分别连接控制器；张力测量装置包括钢索股绕过的滑轮，滑轮轴上设有称重传感器，称重传感器连接接收器；张力调整装置包括一端固定的拉力钢索，拉力钢索绕过工字轮，拉力钢索子的另一端连接气动装置。该发明由张力测量装置在线测量钢索股的张力，并通过控制器的模糊控制模块处理后控制张力调整装置在线调节钢索股的张力，自动检测并调节各钢索股的张力，保证钢索股之间的张力的一致性。这种方法只是解决了两个钢索股之间张力的一致性，但无法保证两个门体位置也是对称一致的，无法完成驱动牵引机构开合两个门体的控制要求。发明专利“控制装置”（专利号为CN200710086176.3）公开了一种控制装置用来进行零件加工，具体是在力控制电路的内侧具有位置控制电路，为了规定控制对象对于工件的相对位置和所述工件以及所述控制对象相互的接触力，对所述控制对象的驱动源进行力控制，根据对于所述驱动源的位置指令值和实测位置，取得所述位置控制电路的时间常数；根据所述控制对象接触到所述工件时的力数据，取得所述控制对象和所述工件的刚性值，在所述位置控制电路的所述时间常数大于所述力控制电路的时间常数的条件下，根据位置控制电路的时间常数和刚性值，计算所述力控制电路的力控制增益。该发明虽然也应用了位置反馈和力反馈信息融合，但属于数字电路设计方法，设计复杂度高，实时性受限，在驱动牵引机构上要求高度实时性的场合并不适用。

发明内容

本发明提供一种基于多传感器信息融合的牵引机构控制装置及其控制方法，控制弧形轨道上打开闭合的门体的牵引机构，保证两个门体同步平稳对称打开闭合到指定位置。

本发明为实现上述发明目的所采取的技术方案是：一种基于多传感器信息融合的牵引机构控制装置，牵引机构包括左右两扇门体以及分别牵引两扇门体的电机、强力弹簧、钢索和滑轮组，其特征是：包括融合控制电路、开度传感器、左张力传感器、右张力传感器和电机驱动电路，开度传感器实时采集门体位置信息，左张力传感器与左门钢索相连，实时采集左门钢索张力信息，右张力传感器与右门钢索相连，实时采集右门钢索张力信息，开度传感器、左张力传感器和右张力传感器采集到的信息传给融合控制电路，融合控制电路对这些传感器信息进行融合处理后输出给电机驱动电路，以此带动牵引机构运动。

融合控制电路包括三路信号调理电路、自动切换电路、五路预运算电路、最大值选取电路和最小值选取电路，其中，第一路预运算电路是开度基准信号上限值/下限值参与的预运算电路，第二路和第五路预运算电路都是张力上限值参与的预运算电路，第三路和第四路预运算电路都是张力下限值参与的预运算电路；自动切换电路的输入端连接开门/关门控制指令和开度基准信号上限值/下限值，第一路信号调理电路的输入端连接开度传感器信号，第一路预运算电路的输入端连接自动切换电路的输出端和第一路信号调理电路的输出端；第二路信号调理电路的输入端连接左张力传感器信号，输出端与第二路预运算电路和第三路预运算电路的输入端连接；第三路信号调理电路的输入端连接右张力传感器信号，输出端与第四路预运算电路和第五路预运算电路的输入端连接；第二路和第五路预运算电路的输出端连接最小值选取电路，第三路和第四路预运算电路的输出端连接最大值选取电路；最小值选取电路输出的信号、最大值选取电路输出的信号和第一路预运算电路输出的信号叠加融合后输出到电机驱动电路。