基于双电机控制的升降系统(汪鹏).doc

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1、说明书基于双电机控制的升降系统技术领域本实用新型涉及伺服电机的控制领域。尤其涉及基于双电机控制的升降系统。背景技术伺服电机在控制系统中常被用作精确的执行元件，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速

2、随着转矩的增加而匀速下降。双电机控制系统在工业控制领域具有无可比拟的优势，相对于传统的单电机升降系统，它的有效载荷会大大增加，在加速阶段可以抑制电路的过电流，并且可以增加升降机系统运行的平稳性。在实际运用中的双电机升降系统，由于扰动，会使电机速度出现不平衡，使升降机出现倾斜，传统的方法无法快速调整，影响升降机安全运行。实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种基于双电机的控制的升降系统，采用磁电编码器采集速度和位置信息，可以根据不同情况，设定伺服电机的运行速度，从而精确控制升降机的运行速度。实用性更

3、强。本实用新型主要包括主控制模块、磁电传感器模块、伺服电机模块、电机调速器模块和补偿放大电路模块。主控制器采用的是TI公司生产的TMS320F2812系列DSP芯片，TMS320F2812控制器是一种集成了数字信号处理核心与外设的微处理器，也是专门用于电机控制的DSP。它运行速度快，工作时钟频率达到150MHz，功耗低，性能高，可以满足复杂控制。DSP芯片通过采集来自磁电传感器的数据和位置信息，将速度信息经过电机调速器Ⅰ和电机调速器Ⅱ反馈到伺服电机Ⅰ和伺服电机Ⅱ。通过闭环控制，设定速度给定值，可以有效的控制两个伺服电机的运行速

4、度。设定升降系统的运行速度，同时DSP主控制器将位置信息作差。由于扰动，当升降机运行出现倾斜时，倾斜一边电机运行速度慢，主控制器通过位置差值，判断哪个电机运行较慢，就将该信号模值通过补偿补偿放大电路反馈到速度较慢的电机上。同时电机调速器通过速度环也可调节速度较慢的电机。通过这两个调节可以快速精确的控制升降机的运行平稳性，快速纠正误差，防止系统产生震荡。使升降机快速恢复正常运行。作为上述技术方案的进一步改进：在位置传感器选择上，本专利用到了磁电式编码器。磁电式编码器具有抗振动、抗腐蚀、抗污染、抗干扰和宽温度的特性，可应用于传统的

5、光电编码器不能适应的领域。高性能磁电式编码器可广泛应用于工业控制、机械制造、船舶、纺织、印刷、航空、航天、雷达、通讯、军工等领域。提高了位置信息的检测精度，控制准确性大大提高。本实用新型采用上述技术方案，具有以下优点和积极效果：1，采用磁电传感器实时传回两个电机的运行速度，通过改变给定速度值，可以精确控制升降机的运行速度。2，采用两个磁电式传感器检测信息，且磁电编码器抗干扰能力强，采集的数据更加准确，具有很强的抗干扰能力，提高了反馈信息的准确性。3，将两个电机的位置信号作差，比较后通过补偿放大电路反馈到其中一个运行较慢的伺服电

6、机上，加上前面的速度控制，通过这两个环节，控制速度明显加快。4，通过补偿放大电路，补偿信号反馈到较慢的电机上，在升降机一边由于扰动速度减慢时，可以快速纠正，系统的响应更快，避免系统发生震荡。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图图1为本实用新型一个实施例中提供的基于双电机的控制升降系统的系统框图；图

7、2为补偿放大电路的电路图。具体实施方式为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。根据本实用新型一个实施例，提供基于双电机的控制升降系统，如图1所示，该系统包括：DSP主控制器、磁电传感器、伺服电机、电机调速器和补偿放大电路。TI公司生产的TMS320F2812作为系统主控制器，采集来自磁电传感器关于两个电机的实时运行速度和运行位置信息，速度信息，通过电机调速器Ⅰ和电机调速器Ⅱ控制伺服电机Ⅰ和伺服电

8、机Ⅱ的运行，通过改变给定速度，可以调节升降机运行速度，当升降机速度由于扰动与给定不同时，通常情况下会低于给定值，既可以通过速度调节器调整，同时位置信息通过主控制器作差值，即可判断哪个电机运行的较慢，就将这个差值信号模通过补偿放大电路反馈到运行较慢的电机上，通过这两个调节，使升