CN108037776A

CN108037776A - 一种电动升降桌同步升降控制系统

Info

Publication number: CN108037776A
Application number: CN201711334344.6A
Authority: CN
Inventors: 谢浩; 顾兵华
Original assignee: Ningbo Yao Ze Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo Yao Ze Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2018-05-15

Abstract

本发明公开了一种电动升降桌同步升降控制系统，包括：多个电动马达、多个升降立柱、转速感应单元、同步控制器、驱动控制器。本发明的技术方案采用转速感应单元感应每个电动马达的转速，并通过同步控制器获取到每个从马达与主马达的同步控制信号，最后通过驱动控制器根据同步控制信号向从马达与主马达输出不同的驱动信号，实现多个马达同步运转，结构较为简单，能够实现精确的同步控制。

Description

一种电动升降桌同步升降控制系统

技术领域

本发明涉及电动装置控制领域，尤其涉及一种电动升降桌同步升降控制系统。

背景技术

随着社会电子技术的发展，智能家具得到了广泛的运动。智能家具中通常会实用电动装置作为驱动，开控制智能家具中的部件的运动。

现有智能家具中电动装置内都设置有多个马达。通过多个马达的同时驱动控制部件的运动。因此，驱动马达的同步控制就非常的重要。

现有的马达同步控制系统都为较为复杂的电路控制结构，设备制造的成较高，同步控制的精准度难以适应现有的智能家具的需求，同时由于智能家具的定制化，难以实现将已有的同步控制装置的标准化运用。

发明内容

针对现有技术的电动装置控制领域中存在的上述问题，现提供一种电动升降桌同步升降控制系统。

具体技术方案如下：

一种电动升降桌同步升降控制系统，包括：

多个电动马达，包括一主马达和至少一个从马达；

多个升降立柱，设置在所述电动升降桌的支架上，每个所述升降立柱中各设置有一所述电动马达，所述升降立柱用于根据所述电动马达的转动控制所述电动升降桌运动；

转速感应单元，连接每个所述电动马达，用于获取每个所述电动马达的实时转速；

同步控制器，连接所述转速感应单元，用于根据所述实时转速，计算生成多个同步控制信号，每个所述同步控制信号对应一所述从马达；

驱动控制器，分别连接每个所述电动马达和所述同步控制器，用于向所述主马达输出第一驱动信号，并根据每个所述同步控制信号和所述第一驱动信号，向对应的所述从马达输出第二驱动信号。

优选的，所述转速感应单元包括多个传感器组和一转速计算模块；

每组所述传感器组分别设置在对应的一所述电动马达中，

每组所述传感器组包括多个对称设置在对应的所述电动马达内的传感器，所述传感器用于感应得到所述电动马达转动到预设位置的定位信号；

所述转速计算模块分别连接每组所述传感器组，并用于根据所述定位信号分别计算得到每个所述电动马达的所述实时转速。

优选的，所述传感器为霍尔传感器。

优选的，每个所述霍尔传感器分别通过一对应的信号处理电路连接所述转速计算模块，每个所述信号处理电路分别包括：

第一电阻，两端分别连接一第一节点和一直流电源；

第二电阻，两端分别连接所述第一节点和一第二节点；

第三电阻，一端连接所述第二节点，另一端接地；

第一电容，一端连接所述第二节点，另一端接地；

所述第一节点连接所述霍尔传感器，所述第二节点连接所述转速计算模块。

优选的，所述同步控制器包括：

PID控制器，连接所述转速感应单元，用于将所述主控马达的所述实时转速作为给定值，将每个所述从马达的所述实时转速作为实际值，通过PID算法得到同步控制信号；

方向判断器，连接所述PID控制器和所述转速感应单元，用于在所述主马达的所述实时转速大于所述从马达的所述实时转速，将对应的所述同步控制信号设定为正向信号，在所述主马达的所述实时转速小于所述从马达的所述实时转速，将对应的所述同步控制信号设定为负向信号。

优选的，所述同步控制器输出的同步控制信号包括正向信号和负向信号；

所述驱动控制器包括：

主信号生成单元，连接一输入器，用于根据用户通过输入器输入的目标值生成所述第一驱动信号；

从信号生成单元，连接所述主信号生成单元，用于将所述主控信号加上所述正向信号或将所述主控信号减去所述负向信号，生成所述第二驱动信号。

优选的，驱动控制器上设置有多个信号输出端，每个所述信号输出端通过一对应的驱动电路连接对应的所述电动马达，所述电动马达连接一电源的正极；

每个所述驱动电路包括：

第四电阻，两端分别连接所述信号输出端和第三节点；

第五电阻，两端分别连接所述电源的负极和所述第三节点；

N型MOS管，栅极连接所述第三节点，源极连接所述电源的负极，漏极连接所述电动马达。

优选的，所述驱动控制器还包括一信号输出控制装置，用于控制从所述信号输出端输出的信号从0开始按照给预设的时间间隔匀速增大至设定值。

优选的，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号均为PWM信号。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明采用转速感应单元感应每个电动马达的转速，并通过同步控制器获取到每个从马达与主马达的同步控制信号，最后通过驱动控制器根据同步控制信号向从马达与主马达输出不同的驱动信号，实现多个马达同步运转。本技术方案的结构较为简单，能够实现精确的同步控制，同于，本方案的同步控制装置经过标准化设置后也可适用到不同的智能家具中。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明一种电动升降桌同步升降控制系统实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的转速感应单元的结构示意图；

图3为本发明实施例的同步控制器的结构示意图；

图4为本发明实施例的驱动控制器的结构示意图；

图5为本发明实施例的信号处理电路的结构示意图；

图6为本发明实施例的驱动电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明一种较佳的实施例中，根据图1所示，一种电动升降桌同步升降控制系统，包括：

多个电动马达1，包括一主马达和至少一个从马达；

多个升降立柱，设置在电动升降桌的支架上，每个升降立柱中各设置有一电动马达1，升降立柱用于根据电动马达1的转动控制电动升降桌运动；

转速感应单元2，连接每个电动马达1，用于获取每个电动马达1的实时转速；

同步控制器3，连接转速感应单元2，用于根据实时转速，计算生成多个同步控制信号，每个同步控制信号对应一从马达；

驱动控制器4，分别连接每个电动马达1和同步控制器3，用于向主马达输出第一驱动信号，并根据每个同步控制信号和第一驱动信号，向对应的从马达输出第二驱动信号。

具体地，本实施例中，采用主马达和至少一个从马达的设置，使得主马达按照预设的信号进运行，从马达不断调整实时的运转速度保持与主马达的同步。采用转速感应单元2获取电动马达1的实时转速。同步控制器3根据从马达和主马达之间的转速差异，计算得出每个从马达的同步控制信号。采用驱动控制器4根据同步控制信号和主马达的驱动信号，配置每个从马达的驱动信号，输出第一驱动信号和第二驱动信号分别控制主马达和从马达，实现主马达和从马达的同步运转。

本发明一种较佳的实施例中，根据图2所示，转速感应单元2包括多个传感器组21和一转速计算模块22；

每组传感器组21分别设置在对应的一电动马达中，

每组传感器组21包括多个对称设置在对应的电动马达1内的传感器，传感器用于感应得到电动马达1转动到预设位置的定位信号；

转速计算模块22分别连接每组传感器组21，并用于根据定位信号分别计算得到每个电动马达1的实时转速。

具体地，本实施例中，采用传感器对称设置在述电动马达1上，使得电动马达1在运转过程中，每转过一圈可得到预设数目的定位信号。采用转速计算模块22根据一段时间内获取的定位信号个数，计算得出每个电动马达1的实时转速。

本发明一种较佳的实施例中，传感器为霍尔传感器H1。

本发明一种较佳的实施例中，根据图5所示，

每个霍尔传感器H1分别通过一对应的信号处理电路连接转速计算模块22，每个信号处理电路分别包括：

第一电阻R1，两端分别连接第一节点D1和一直流电源V1；

第二电阻R2，两端分别连接第一节点D1和第二节点D2；

第三电阻R3，一端连接第二节点D2，另一端接地GND；

第一电容C1，一端连接第二节点D2，另一端接地GND；

第一节点D1连接霍尔传感器H1，第二节点D2连接转速计算模块22。

具体地，本实施例中，信号处理电路可以过滤掉定位信号在传输过程中的信号干扰，同时放大定位信号，从而提高转速感应单元2的灵敏度。

本发明一种较佳的实施例中，根据图3所示，同步控制器3包括：

PID控制器31，连接转速感应单元2，用于将主控马达的实时转速作为给定值，将每个从马达的实时转速作为实际值，通过PID算法得到同步控制信号；

方向判断器32，连接PID控制器31和转速感应单元2，用于在主马达的实时转速大于从马达的实时转速，将对应的同步控制信号设定为正向信号，在主马达的实时转速小于从马达的实时转速，将对应的同步控制信号设定为负向信号。

具体地，本实施例中，PID控制器31(比例-积分-微分控制器)为现有的工业控制技术中的反馈回路部件。PID控制器31，把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值，PID算法为现有技术中运用于PID控制器的算法。本实施例中，PID控制器31将获取的同步控制信号用于控制从马达和主马达的运行速度保持一致。同步控制信号仅为数值，不具有方向性，采用方向判断器32进一步限定同步控制信号的正负值。

本发明一种较佳的实施例中，根据图4所示，同步控制器3输出的同步控制信号包括正向信号和负向信号；

驱动控制器4包括：

主信号生成单元41，连接一输入器，用于根据用户通过输入器输入的目标值生成第一驱动信号；

从信号生成单元42，连接主信号生成单元41，用于将主控信号加上正向信号或将主控信号减去负向信号，生成第二驱动信号。

具体地，本实施例中，第一驱动信号由外界输入确定，第二驱动信号采用第一驱动信号加上正向信号或将主控信号减去负向信号获取。主信号生成单元41向主马达输出第一驱动信号，从信号生成单元42向对应的从马达输出对应的第二驱动信号，从而实现了对主马达和每个从马达的同步驱动。

本发明一种较佳的实施例中，根据图6所示，驱动控制器4上设置有多个信号输出端，每个信号输出端通过一驱动电路连接电动马达1，电动马达1连接一电源的正极；

驱动电路包括：

第四电阻R4，两端分别连接信号输出端和第三节点D3；

第五电阻R5，两端分别连接电源的负极V2和第三节点D3；

N型MOS管N1，栅极连接第三节点D3，源极连接电源的负极V2，漏极连接电动马达1。

具体地，本实施例中，驱动信号采用驱动电路进行放大，通过N型MOS管N1控制电源输入到电动马达1的电流，从而控制电动马达1运转。

本发明一种较佳的实施例中，驱动控制器4还包括一信号输出控制装置，

用于控制从信号输出端输出的信号从0开始按照给预设的时间间隔匀速增大至设定值。

具体地，本实施例中，采用逐步增加驱动信号的方式，防止电路中产生突变的电流，可以有效保护驱动电路和电动马达1。时间间隔采用100ms。

本发明一种较佳的实施例中，第一驱动信号和第二驱动信号均为PWM信号。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种电动升降桌同步升降控制系统，其特征在于，包括：

多个电动马达，包括一主马达和至少一个从马达；

2.根据权利要求1所述的电动升降桌同步升降控制系统，其特征在于，所述转速感应单元包括多个传感器组和一转速计算模块；

每组所述传感器组分别设置在对应的一所述电动马达中，

3.根据权利要求2所述的电动升降桌同步升降控制系统，其特征在于，所述传感器为霍尔传感器。

4.根据权利要求3所述的电动升降桌同步升降控制系统，其特征在于，每个所述霍尔传感器分别通过一对应的信号处理电路连接所述转速计算模块，每个所述信号处理电路分别包括：

第一电阻，两端分别连接一第一节点和一直流电源；

第二电阻，两端分别连接所述第一节点和一第二节点；

第三电阻，一端连接所述第二节点，另一端接地；

第一电容，一端连接所述第二节点，另一端接地；

5.根据权利要求2所述的电动升降桌同步升降控制系统，其特征在于，所述同步控制器包括：

6.根据权利要求1述的电动升降桌同步升降控制系统，其特征在于，所述同步控制器输出的同步控制信号包括正向信号和负向信号；

所述驱动控制器包括：

7.根据权利要求1所述的电动升降桌同步升降控制系统，其特征在于，驱动控制器上设置有多个信号输出端，每个所述信号输出端通过一对应的驱动电路连接对应的所述电动马达，所述电动马达连接一电源的正极；

每个所述驱动电路包括：

第四电阻，两端分别连接所述信号输出端和第三节点；

第五电阻，两端分别连接所述电源的负极和所述第三节点；

8.根据权利要求7所述的电动升降桌同步升降控制系统，其特征在于，所述驱动控制器还包括一信号输出控制装置，用于控制从所述信号输出端输出的信号从0开始按照给预设的时间间隔匀速增大至设定值。

9.根据权利要求1所述的电动升降桌同步升降控制系统，其特征在于，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号均为PWM信号。