[发明专利]一种圆筒型直线振荡电机的高频控制系统

说明书

本发明涉及电机的控制领域，具体的是一种圆筒型直线振荡电机的高频控制系统，包括上位机，工控机、端子板、驱动器和圆筒型直线振荡电机，上位机和工控机相连，工控机和端子板相连，驱动器和工控机、端子板、圆筒型直线振荡电机相连。方法如下：基于驱动器和控制板卡，建立圆筒型直线振荡电机的高频控制系统；调试图形化用户界面ServoStudio软件，使得驱动器可以识别圆筒型直线振荡电机的参数，并完成基本配置；通过端子板连接驱动器和控制板卡，完成控制信号、驱动信号和状态信息的交互；基于VisualBasic.NET语言开发上位机界面，用于发送位置给定信号、接收位置反馈信号以及位置信号的实时显示。本发明具有良好的动态性能和稳态精度，并且能满足高速高精度的要求。

技术领域

本发明涉及电机的控制领域，具体的是一种圆筒型直线振荡电机的高频控制系统。

背景技术

近年来，工业技术已经进入以高速、高精度和高可靠性为目标的发展新阶段。在高性能调速领域，直流调速控制系统逐渐被交流伺服控制系统所取代。永磁直线同步电机无需中间传动装置便能直接产生直线运动，可有效取代传统的“旋转电机+滚珠丝杠”的传动形式，在交流调速系统中占据了重要地位。圆筒型直线振荡电机作为一种新型的永磁直线同步电机，采用直接驱动的方式产生往复直线振荡运动，具有刚性高，推力大以及响应速度快等优点。当作为发电状态运行时，能有效应用于海洋能发电，特别是振荡浮子波浪能发电装置，以及斯特林发电装置等场合。

在诸多工业应用场合中，由于系统模型参数的摄动，以及外部负载在内的各种干扰等因素的存在，极大降低了控制系统的动态性能、稳态精度和鲁棒性。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种圆筒型直线振荡电机的高频控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种圆筒型直线振荡电机的高频控制系统，包括上位机，工控机、端子板、驱动器和圆筒型直线振荡电机，所述上位机用于调试图形化用户界面ServoStudio软件和基于Visual Basic.NET语言开发上位机界面；

所述上位机和工控机相连，工控机和端子板相连，驱动器和工控机、端子板、圆筒型直线振荡电机相连。

进一步地，所述工控机包括控制板卡，控制板卡上开有控制板卡接口，端子板上包括端子板接口、一号轴端口和端子板供电端口，驱动器包括RS232端口、控制器接口、电机反馈接口、电机相线接口和驱动器供电端口。

进一步地，所述工控机通过PCI插槽安装控制板卡，控制板卡通过控制板卡接口与端子板相连，端子板通过端子板接口与控制板卡相连，选择端子板一号轴端口与驱动器的控制器接口相连，从端子板供电端口接入24V直流电源，保证端子板的正常工作。

进一步地，所述圆筒型直线振荡电机包括定子和动子，定子由定子铁心和绕组线圈组成，定子铁心的端盖上加装了编码器读头，动子由动子铁心以及表贴在动子铁心表面呈环形状的永磁体组成，动子铁心的外侧轴向粘贴有磁栅尺。

进一步地，所述驱动器通过RS232端口与工控机的USB接口进行通讯，通过控制器接口与端子板相连，圆筒型直线振荡电机的编码器读头信号输入电机反馈接口，用于获取动子位置，电机相线接口与圆筒型直线振荡电机的绕组线圈相连，从而驱动电机轴向运动，从驱动器供电端口接入交流电源，保证驱动器的正常运行。

进一步地，基于ServoStudio软件配置所述驱动器的基本配置流程如下所示：

一、在“连接”选项卡界面，点击“搜索连接”，直至通讯连接成功后显示对应的COM端口、波特率、驱动器的物理连接地址，以及“驱动器的信息”和“额定功率”选项卡界面里的信息；

二、

1、对于首次运行的新电机，进入“电机”选项卡界面里的“新电机”按钮输入电机参数，设置反馈数据、温度保护设置以及验证参数；