CN105071739B - 一种直线电机的控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种直线电机的控制系统，包括本运动控制单元，控制模块向驱动单元输出上电信号，同时延时模块开始延时，延时结束后，控制模块再向驱动单元断开上电信号并输出使能控制信号；驱动单元，当驱动单元接收到上电信号后并控制直线电机励磁寻相，当驱动单元接收到使能控制信号后并根据使能控制信号控制直线电机工作。具体还涉及一种直线电机的控制方法。本发明通过设计一种直线电机的控制系统，通过延时功能将直线电机的励磁寻相与工作运动分开控制，从而防止直线电机产生更剧烈的振动甚至飞车；控制系统可直接采用第三方直线电机，降低投入成本。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种直线电机的控制系统及其控制方法。
背景技术
在电机控制领域中，为了追求更加快速、更高精度的运动控制，伺服电机逐渐不能满足使用需求，而直线电机的使用则日益广泛。但是，不同厂家的直线电机需要专门与之配套的控制设备，由于直线电机及其配套设备的价格昂贵，使得安装有该直线电机及其配套设备的机电装置(如激光工作平台)的成本居高不下。
为了将机电装置的成本控制在一较低水平，往往只采用第三方直线电机，其配套设备换成运动控制卡和伺服驱动器，组成一全闭环运动控制系统，以达到高速、高精度的运动控制。
然而，由于运动控制卡和伺服驱动器与第三方直线电机的匹配程度往往不高，在伺服驱动器控制直线电机励磁寻相时，直线电机会产生较大振动并被运动控制卡检测到，以至于运动控制卡得到错误信息，引发运动控制卡向伺服驱动器发送补偿命令，从而导致直线电机产生更剧烈的振动甚至飞车。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种直线电机的控制系统，防止直线电机产生剧烈的振动甚至飞车。
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种直线电机的控制方法，防止直线电机产生剧烈的振动甚至飞车。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种直线电机的控制系统，包括直线电机，包括：
运动控制单元，其包括控制模块和延时模块，该控制模块与驱动单元连接，其中，控制模块向驱动单元输出上电信号，同时延时模块开始延时，延时结束后，控制模块再向驱动单元断开上电信号并输出使能控制信号；
驱动单元，其与直线电机连接，其中，当驱动单元接收到上电信号后并控制直线电机励磁寻相，当驱动单元接收到使能控制信号后并根据使能控制信号控制直线电机工作。
其中，较佳方案是：该驱动单元包括一待机模块，该待机模块与当直线电机连接，其中，当直线电机励磁寻相结束后，该待机模块控制驱动单元和直线电机均进入待机状态并等待延时结束。
其中，较佳方案是：该驱动单元为伺服驱动器。
其中，较佳方案是：该直线电机包括反馈模块，该反馈模块与运动控制单元连接，该反馈模块用于反馈直线电机工作时的运动信息。
其中，较佳方案是：该运动信息包括振动大小和位置误差。
其中，较佳方案是：该运动控制单元包括一调节模块，该调节模块与延时模块连接，该调节模块根据直线电机的励磁寻相时间对延时模块的延时时间进行调节
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种直线电机的控制方法，包括步骤：
运动控制单元向驱动单元输出上电信号，同时开始延时，当驱动单元接收到上电信号后并控制直线电机励磁寻相；
延时结束后，运动控制单元再向驱动单元断开上电信号并输出使能控制信号，当驱动单元接收到使能控制信号后并根据使能控制信号控制直线电机工作。
其中，较佳方案是：当直线电机励磁寻相结束后，该驱动单元和直线电机均进入待机状态并等待延时结束。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种直线电机的控制系统，通过延时功能将直线电机的励磁寻相与工作运动分开控制，保证直线电机上电时的励磁寻相平稳、可控，避免直线电机会产生较大振动并被运动控制卡检测到，以至于运动控制卡得到错误信息，引发运动控制卡向伺服驱动器发送补偿命令，从而导致直线电机产生更剧烈的振动甚至飞车；控制系统可直接采用第三方直线电机，降低投入成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明控制系统的结构框图；
图2是本发明直线电机的控制方法的步骤示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1所示，本发明提供一种直线电机的控制系统的优选实施例，其中，图1是本发明控制系统的结构框图。
一种直线电机的控制系统，包括运动控制单元、驱动单元和直线电机，其中，驱动单元分别与运动控制单元和直线电机连接，运动控制单元通过驱动单元控制直线电机工作。
具体地：
运动控制单元，其包括控制模块和延时模块，该控制模块与驱动单元连接，其中，控制模块向驱动单元输出上电信号，同时延时模块开始延时，延时结束后，控制模块再向驱动单元断开上电信号并输出使能控制信号；
驱动单元，其与直线电机连接，其中，当驱动单元接收到上电信号后并控制直线电机励磁寻相，当驱动单元接收到使能控制信号后并根据使能控制信号控制直线电机工作。
其中，直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置，它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。并且，在现有直线电机的基础上，增加一套控制设备，形成一只能电机控制系统，其中，控制设备包括本实施例中的控制单元和驱动单元。
直线电机的励磁寻相是指直线电机开启瞬间会产生剧烈振动(由于运动控制卡和伺服驱动器与第三方直线电机的匹配程度不高)，在一段时间后，直线电机励磁寻相成功后，振动才减弱或停止。
同时，采用本实施例中的控制系统，可任意更换直线电机，降低投资成本。
在本实施例中，提供运动控制单元和驱动单元的两种连接方案。
方案一、运动控制单元包括两信号输出端，包括上电信号输出端和使能控制信号输出端，驱动单元分别与上电信号输出端和使能控制信号输出端连接；在上电信号输出端输出信号到驱动单元时，使能控制信号输出端与驱动单元断开，同理，在使能控制信号输出端输出信号到驱动单元时，上电信号输出端与驱动单元断开。
方案二、运动控制单元包括一条与驱动单元连接的输出端，该输出端可交替输出上电信号和使能控制信号，完成本发明的信号输出操作。
在本实施例中，为提高直线电机的兼容性，防止在工作过程中报错，驱动单元包括一待机模块，该待机模块与当直线电机连接。
其中，当直线电机励磁寻相结束后，该待机模块控制驱动单元和直线电机均进入待机状态并等待延时结束。
优选地，驱动单元为伺服驱动器，伺服驱动器是用来控制电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对马达进行控制，实现高精度的传动系统定位。本实施例中的直线电机通过伺服驱动器驱动，完成高精度定位工作。
在本实施例中，直线电机包括反馈模块，该反馈模块与运动控制单元连接，该反馈模块用于反馈直线电机工作时的运动信息。
优选地，反馈模块为一与运动控制单元连接的传感器，传感器感应直线电机的运动信息，包括振动大小和位置误差，并将运动信息发送到运动控制单元中，实现运动控制单元对直线电机的实时监控。
在本实施例中，由于不同型号的电机开启时，其励磁寻相时间不一样，故运动控制单元包括一调节模块，该调节模块与延时模块连接，该调节模块根据直线电机的励磁寻相时间对延时模块的延时时间进行调节。
如图2所示，本发明提供一种直线电机的控制方法的较佳实施例，其中，图2是本发明直线电机的控制方法的步骤示意图。
一种直线电机的控制方法，包括步骤：
S1、运动控制单元向驱动单元输出上电信号，同时开始延时，当驱动单元接收到上电信号后并控制直线电机励磁寻相；
S2、延时结束后，运动控制单元再向驱动单元断开上电信号并输出使能控制信号，当驱动单元接收到使能控制信号后并根据使能控制信号控制直线电机工作。
其中，当直线电机励磁寻相结束后，该驱动单元和直线电机均进入待机状态并等待延时结束。
以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。
Claims (8)
1.一种直线电机的控制系统，包括直线电机，其特征在于，包括：
运动控制单元，其包括控制模块和延时模块，该控制模块与驱动单元连接，其中，控制模块向驱动单元输出上电信号，同时延时模块开始延时，延时结束后，控制模块再向驱动单元断开上电信号并输出使能控制信号；
驱动单元，其与直线电机连接，其中，当驱动单元接收到上电信号后并控制直线电机励磁寻相，当驱动单元接收到使能控制信号后并根据使能控制信号控制直线电机工作。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：该驱动单元包括一待机模块，该待机模块与直线电机连接，其中，当直线电机励磁寻相结束后，该待机模块控制驱动单元和直线电机均进入待机状态并等待延时结束。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于：该驱动单元为伺服驱动器。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：该直线电机包括反馈模块，该反馈模块与运动控制单元连接，该反馈模块用于反馈直线电机工作时的运动信息。
5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于：该运动信息包括振动大小和位置误差。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：该运动控制单元包括一调节模块，该调节模块与延时模块连接，该调节模块根据直线电机的励磁寻相时间对延时模块的延时时间进行调节。
7.一种直线电机的控制方法，其特征在于，包括步骤：
运动控制单元向驱动单元输出上电信号，同时开始延时，当驱动单元接收到上电信号后并控制直线电机励磁寻相；
延时结束后，运动控制单元再向驱动单元断开上电信号并输出使能控制信号，当驱动单元接收到使能控制信号后并根据使能控制信号控制直线电机工作。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：当直线电机励磁寻相结束后，该驱动单元和直线电机均进入待机状态并等待延时结束。
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