CN114198369B - 一种回转机构控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回转机构控制方法及控制系统,通过获取回转机构的转向和回转角度;若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转,解决了电缆被拧断的危险,不需要增加导电环实现回转机构的上下方的通信;不需要在回转机构上焊接止动挡块。本发明提供的回转机构控制方法及控制系统,自动化程度高、提高电缆安全性;改进生产工艺、提高生产效率;减少导电环,降减制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域,尤其公开了一种回转机构控制方法及控制系统。
背景技术
回转机构在顺时针或逆时针回转过程中如果一直往一个方向超过360度连续回转,会造成回转机构下方到上方的连接电缆无限扭动,最终造成电缆被拧坏。现有通用的解决方案是增加导电滑环,回转机构的下方和上方通过导电滑环进行信号线或电源线的连接或者在回转机构上焊接限位块禁止超360度连续回转。但是这种解决方案中增加了安装导电滑环的材料成本,且导电滑环占用安装空间,增加了整机的重量。
因此,现有防止超360度连续回转控制方法中存在的缺陷,是一件亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种回转机构控制方法及控制系统,旨在解决现有防止超360度连续回转控制方法中存在的缺陷。
本发明的一方面涉及一种回转机构控制方法,回转机构控制方法包括以下步骤:
获取回转机构的转向和回转角度;
若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转。
进一步地,回转机构包括转台、回转减速器、回转编码器、回转马达和液压系统,回转减速器安装于转台上,液压系统与回转马达相连接,回转编码器安装于回转减速器上,回转马达通过回转减速器与转台相连接,在液压系统的作用下,回转马达带动转台回转,获取回转机构的转向和回转角度的步骤包括:
设定回转机构的初始零点;
建立回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系;
根据读取的回转编码器读数和建立的回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系,获取回转机构的的转向和回转角度。
进一步地,建立回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系的步骤中,回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系为:
M=N*R
其中,M表示回转编码器读数;N表示回转减速器的减速比,R表示回转编码器旋转一圈的分辨率;
回转编码器旋转一圈的分辨率R通过以下公式计算出:
R=2n
其中,n为自然数,依据编码器厂家和型号来确定;
M1=N*R*α/360
其中,M1表示在回转角度为α°时回转编码器的第一读数,α表示回转角度;
M2=N*R*(360-α)/360
其中,M2表示在回转角度为(360-α)°时回转编码器的第二读数,α表示回转角度。
进一步地,若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转的步骤包括:
若识别到回转编码器读数M>N*R-1,即回转机构接近360°时,则禁止回转机构顺时针回转;若识别到回转编码器读数M<1,即回转机构接近0°时,则禁止回转机构逆时针回转。
进一步地,液压系统包括回转比例阀,回转比例阀与回转马达相连接,若识别到当回转编码器读数M>N*R-1,即回转机构接近360°时,则禁止回转机构顺时针回转;若识别到当回转编码器读数M<1,即回转机构接近0°时,则禁止回转机构逆时针回转的步骤包括:
预设回转角度阈值α°,其中α°<90°,建立回转比例阀最大开启电流与回转角度的关系,当回转角度为0°时,回转比例阀对应的最大开启电流为第一最大开启电流值I_max_0;当回转角度为α°时,回转比例阀对应的最大开启电流为第二最大开启电流值I_max_1;
通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制;
通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制的步骤包括:
将获取的回转角度与预设的回转角度阈值α°进行比较;
若获取的回转角度小于预设的回转角度阈值α°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_0+回转角度*(I_max_1-I_max_0)/α;若获取的回转角度大于等于预设的回转角度阈值α°且小于等于(360-α)°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_1;若获取的回转角度小于预设的回转角度阈值大于(360-α)°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_1-(回转角度-360+α)*(I_max_1-I_max_0)/α。
本发明的另一方面涉及一种回转机构控制系统,回转机构控制系统包括:
获取模块,用于获取回转机构的转向和回转角度;
回转控制模块,用于若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转。
进一步地,回转机构包括转台、回转减速器、回转编码器、回转马达和液压系统,回转减速器安装于转台上,液压系统与回转马达相连接,回转编码器安装于回转减速器上,回转马达通过回转减速器与转台相连接,在液压系统的作用下,回转马达带动转台回转,第一获取模块包括:
设定单元,用于设定回转机构的初始零点;
第一建立单元,用于建立回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系;
获取单元,用于根据读取的回转编码器读数和建立的回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系,获取回转机构的的转向和回转角度。
进一步地,回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系为:
M=N*R
其中,M表示回转编码器读数;N表示回转减速器的减速比,R表示回转编码器旋转一圈的分辨率;
回转编码器旋转一圈的分辨率R通过以下公式计算出:
R=2n
其中,n为自然数,依据编码器厂家和型号来确定;
M1=N*R*α/360
其中,M1表示在回转角度为α°时回转编码器的第一读数,α表示回转角度;
M2=N*R*(360-α)/360
其中,M2表示在回转角度为(360-α)°时回转编码器的第二读数,α表示回转角度。
进一步地,回转控制模块(20)具体用于若识别到回转编码器读数M>N*R-1,即回转机构接近360°时,则禁止回转机构顺时针回转;若识别到回转编码器读数M<1,即回转机构接近0°时,则禁止回转机构逆时针回转。
进一步地,液压系统包括回转比例阀,回转比例阀与回转马达相连接,回转控制模块包括:
第二建立单元,用于预设回转角度阈值α°,其中α°<90°,建立回转比例阀最大开启电流与回转角度的关系,当回转角度为0°时,回转比例阀对应的最大开启电流为第一最大开启电流值I_max_0;当回转角度为α°时,回转比例阀对应的最大开启电流为第二最大开启电流值I_max_1;
回转控制单元,用于通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制;
回转控制单元包括:
比较子单元,用于将获取的回转角度与预设的回转角度阈值α°进行比较;
控制子单元,用于若获取的回转角度小于预设的回转角度阈值α°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_0+回转角度*(I_max_1-I_max_0)/α;若获取的回转角度大于等于预设的回转角度阈值α°且小于等于(360-α)°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_1;若获取的回转角度小于预设的回转角度阈值大于(360-α)°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_1-(回转角度-360+α)*(I_max_1-I_max_0)/α。
本发明所取得的有益效果为:
本发明提供一种回转机构控制方法及控制系统,通过获取回转机构的转向和回转角度;若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转,解决了电缆被拧断的危险,不需要增加导电环实现回转机构的上下方的通信;不需要在回转机构上焊接止动挡块。本发明提供的回转机构控制方法及控制系统,自动化程度高、提高电缆安全性;改进生产工艺、提高生产效率;减少导电环,降减制造成本。
附图说明
图1为本发明提供的回转机构控制方法一实施例的流程示意图;
图2为图1中所示的获取回转机构的转向和回转角度的步骤一实施例的细化流程示意图;
图3为回转机构一实施例的结构示意图;
图4为图3中沿A-A向的剖视图;
图5为回转角度的定义示意图;
图6为建立的回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系示意图;
图7为图1中所示的若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转的步骤一实施例的细化流程示意图;
图8为图7中所示的通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制的步骤一实施例的细化流程示意图;
图9为建立的回转比例阀最大开启电流与回转角度的关系示意图;
图10为本发明提供的回转机构控制系统一实施例的功能框图;
图11为图10中所示的获取模块一实施例的功能模块示意图;
图12为图10中所示的回转控制模块一实施例的功能模块示意图;
图13为图12中所示的回转控制单元一实施例的功能模块示意图。
附图标号说明:
10、获取模块;20、回转控制模块;11、设定单元;12、第一建立单元;13、获取单元;21、第二建立单元;22、回转控制单元;221、比较子单元;222、控制子单元;30、回转机构;31、回转减速器;32、回转编码器。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
如图1和图2所示,本发明第一实施例提出一种回转机构控制方法,该回转机构控制方法包括以下步骤:
步骤S100、获取回转机构的转向和回转角度。
建立回转编码器读数与回转角度的线性关系,通过回转减速器上安装的回转编码器来获取回转机构的转向和回转角度。
步骤S200、若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转。
若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则采用止动点提前进行自动减速,禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则采用止动点提前进行自动减速,禁止回转机构继续逆时针回转。若识别到回转编码器读数大于预设的第一读数阈值,即回转机构接近360°时,则禁止回转机构顺时针回转;若识别到回转编码器读数小于预设的第二读数阈值,即回转机构接近0°时,则禁止回转机构逆时针回转。
本实施例提供的回转机构控制方法,相比于现有技术,通过获取回转机构的转向和回转角度;若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转,解决了电缆被拧断的危险,不需要增加导电环实现回转机构的上下方的通信;不需要在回转机构上焊接止动挡块。本实施例提供的回转机构控制方法,自动化程度高、提高电缆安全性;改进生产工艺、提高生产效率;减少导电环,降减制造成本;通过编码器的读数和逻辑控制顺时针和逆时针的回转来实现在设定位置点位(0°或360°)自动控制停止,更加精准可靠。
请见图2至图6,实施例提供的回转机构控制方法及控制系统,回转机构包括转台、回转减速器、回转编码器、回转马达和液压系统,回转减速器安装于转台上,液压系统与回转马达相连接,回转编码器安装于回转减速器上,回转马达通过回转减速器与转台相连接,在液压系统的作用下,回转马达带动转台回转,步骤S100包括:
步骤S110、设定回转机构的初始零点。
设定回转机构的初始零点(0°),顺时针回转角度逐渐增大,旋转一圈后角度为360°,如图5所示。
步骤S120、建立回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系。
当回转角度为0°,设定多圈回转编码器读数为0,由于大转台旋转一圈,回转减速器上安装的编码器会旋转N圈(N就是减速器的减速比),而多圈回转编码器旋转1圈的分辨率为R(R=2n,n为自然数,依据编码器厂家和型号来确定),则转台旋转到360°时,编码器通过总线发送的数据为N*R,编码器的读数与回转角度成线性关系,见图6所示。
回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系为:
M=N*R (1)
在公式(1)中,M表示回转编码器读数;N表示回转减速器的减速比,R表示回转编码器旋转一圈的分辨率;
回转编码器旋转一圈的分辨率R通过以下公式计算出:
R=2n (2)
在公式(2)中,n为自然数,依据编码器厂家和型号来确定;
M1=N*R*α/360 (3)
在公式(3)中,M1表示在回转角度为α°时回转编码器的第一读数,α表示回转角度;
M2=N*R*(360-α)/360 (4)
在公式(4)中,M2表示在回转角度为(360-α)°时回转编码器的第二读数,α表示回转角度。
步骤S130、根据读取的回转编码器读数和建立的回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系,获取回转机构的的转向和回转角度。
根据读取的回转编码器读数,通过建立的编码器的读数与回转角度成线性关系,即可获取回转机构的的转向和回转角度。
本实施例提供的回转机构控制方法,相比于现有技术,通过设定回转机构的初始零点;建立回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系;根据读取的回转编码器读数和建立的回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系,获取回转机构的的转向和回转角度,阻止了回转机构不停地绕圈往一个方向回转,保证了穿过回转机构中心的电缆不被拧断,解决了电缆被拧断的危险,不需要增加导电环实现回转机构的上下方的通信;不需要在回转机构上焊接止动挡块。本实施例提供的回转机构控制方法,自动化程度高、提高电缆安全性;改进生产工艺、提高生产效率;减少导电环,降减制造成本。
进一步地,请见图7至图9,图7为图1中所示的步骤S200一实施例的细化流程示意图,在本实施例中,液压系统包括回转比例阀,回转比例阀与回转马达相连接,步骤S200包括:
步骤S210、预设回转角度阈值α°,其中α°<90°,建立回转比例阀最大开启电流与回转角度的关系,当回转角度为0°时,回转比例阀对应的最大开启电流为第一最大开启电流值I_max_0;当回转角度为α°时,回转比例阀对应的最大开启电流为第二最大开启电流值I_max_1。
顺时针和逆时针回转比例阀的最大开启电流与回转角度的关系如图9所示,其中α<90°(一般取10°即可),I_max_1的值取决于回转比例阀的特性和现场调试结果(一般取400mA),I_max_0的值取决于现场调试结果(一般取250mA,稍微大于比例阀的最小开启电流200mA)。这样当回转机构顺时针回转到(360-α)°时,回转速度减慢,保证回转角度到360°能够停止;同理,当回转机构逆时针回转到α°时,回转速度减慢,保证回转角度到0°能够停止,参见图5和图9。
步骤S220、通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制。
优选地,请见图8,步骤S220包括:
步骤S221、将获取的回转角度与预设的回转角度阈值α°进行比较。
步骤S222、若获取的回转角度小于预设的回转角度阈值α°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_0+回转角度*(I_max_1-I_max_0)/α;若获取的回转角度大于等于预设的回转角度阈值α°且小于等于(360-α)°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_1;若获取的回转角度小于预设的回转角度阈值大于(360-α)°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_1-(回转角度-360+α)*(I_max_1-I_max_0)/α。
本实施例提供的回转机构控制方法,相比于现有技术,通过预设回转角度阈值α°;通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制。本实施例提供的回转机构控制方法,自动化程度高、提高电缆安全性;改进生产工艺、提高生产效率;减少导电环,降减制造成本;通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制,回转机构就能平缓制动;从而提高回转机构的寿命,降低电缆的损伤。
如图10所示,图10为本发明提供的回转机构控制系统一实施例的功能框图,在本实施例中,回转机构控制系统包括获取模块10和回转控制模块20,其中,获取模块10,用于获取回转机构的转向和回转角度;回转控制模块20,用于若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转。
获取模块10建立回转编码器读数与回转角度的线性关系,通过回转减速器上安装的回转编码器来获取回转机构的转向和回转角度。
回转控制模块20若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则采用止动点提前进行自动减速,禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则采用止动点提前进行自动减速,禁止回转机构继续逆时针回转。若识别到回转编码器读数大于预设的第一读数阈值,即回转机构接近360°时,则禁止回转机构顺时针回转;若识别到回转编码器读数小于预设的第二读数阈值,即回转机构接近0°时,则禁止回转机构逆时针回转。
本实施例提供的回转机构控制系统,相比于现有技术,通过获取回转机构的转向和回转角度;若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转,解决了电缆被拧断的危险,不需要增加导电环实现回转机构的上下方的通信;不需要在回转机构上焊接止动挡块。本实施例提供的回转机构控制系统,自动化程度高、提高电缆安全性;改进生产工艺、提高生产效率;减少导电环,降减制造成本;通过编码器的读数和逻辑控制顺时针和逆时针的回转来实现在设定位置点位(0°或360°)自动控制停止,更加精准可靠。
进一步地,请见图11,图11为图10中所示的获取模块一实施例的功能模块示意图,在本实施例中,回转机构包括转台、回转减速器、回转编码器、回转马达和液压系统,回转减速器安装于转台上,液压系统与回转马达相连接,回转编码器安装于回转减速器上,回转马达通过回转减速器与转台相连接,在液压系统的作用下,回转马达带动转台回转,第一获取模块10包括设定单元11、第一建立单元12和获取单元13,其中,设定单元11,用于设定回转机构的初始零点;第一建立单元12,用于建立回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系;获取单元13,用于根据读取的回转编码器读数和建立的回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系,获取回转机构的的转向和回转角度。
设定回转机构的初始零点(0°),顺时针回转角度逐渐增大,旋转一圈后角度为360°,如图5所示。
当回转角度为0°,设定多圈回转编码器读数为0,由于大转台旋转一圈,回转减速器上安装的编码器会旋转N圈(N就是减速器的减速比),而多圈回转编码器旋转1圈的分辨率为R(R=2n,n为自然数,依据编码器厂家和型号来确定),则转台旋转到360°时,编码器通过总线发送的数据为N*R,编码器的读数与回转角度成线性关系,见图6所示。
回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系为:
M=N*R (5)
在公式(5)中,M表示回转编码器读数;N表示回转减速器的减速比,R表示回转编码器旋转一圈的分辨率;
回转编码器旋转一圈的分辨率R通过以下公式计算出:
R=2n (6)
在公式(6)中,n为自然数,依据编码器厂家和型号来确定;
M1=N*R*α/360 (7)
在公式(7)中,M1表示在回转角度为α°时回转编码器的第一读数,α表示回转角度;
M2=N*R*(360-α)/360 (8)
在公式(8)中,M2表示在回转角度为(360-α)°时回转编码器的第二读数,α表示回转角度。
根据读取的回转编码器读数,通过建立的编码器的读数与回转角度成线性关系,即可获取回转机构的的转向和回转角度。
本实施例提供的回转机构控制系统,相比于现有技术,通过设定回转机构的初始零点;建立回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系;根据读取的回转编码器读数和建立的回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系,获取回转机构的的转向和回转角度,阻止了回转机构不停地绕圈往一个方向回转,保证了穿过回转机构中心的电缆不被拧断,解决了电缆被拧断的危险,不需要增加导电环实现回转机构的上下方的通信;不需要在回转机构上焊接止动挡块。本实施例提供的回转机构控制系统,自动化程度高、提高电缆安全性;改进生产工艺、提高生产效率;减少导电环,降减制造成本。
请见图12,图12为图10中所示的回转控制模块一实施例的功能模块示意图,在本实施例中,液压系统包括回转比例阀,回转比例阀与回转马达相连接,回转控制模块20包括第二建立单元21和回转控制单元22,其中,第二建立单元21,用于预设回转角度阈值α°,其中α°<90°,建立回转比例阀最大开启电流与回转角度的关系,当回转角度为0°时,回转比例阀对应的最大开启电流为第一最大开启电流值I_max_0;当回转角度为α°时,回转比例阀对应的最大开启电流为第二最大开启电流值I_max_1;回转控制单元22,用于通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制。
顺时针和逆时针回转比例阀的最大开启电流与回转角度的关系如图9所示,其中α<90°(一般取10°即可),I_max_1的值取决于回转比例阀的特性和现场调试结果(一般取400mA),I_max_0的值取决于现场调试结果(一般取250mA,稍微大于比例阀的最小开启电流200mA)。这样当回转机构顺时针回转到(360-α)°时,回转速度减慢,保证回转角度到360°能够停止;同理,当回转机构逆时针回转到α°时,回转速度减慢,保证回转角度到0°能够停止,参见图5和图9。
参见图13,图13为图12中所示的回转控制单元一实施例的功能模块示意图,在本实施例中,回转控制单元22包括比较子单元221和控制子单元222,其中,比较子单元221,用于将获取的回转角度与预设的回转角度阈值α°进行比较;控制子单元222,用于若获取的回转角度小于预设的回转角度阈值α°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_0+回转角度*(I_max_1-I_max_0)/α;若获取的回转角度大于等于预设的回转角度阈值α°且小于等于(360-α)°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_1;若获取的回转角度小于预设的回转角度阈值大于(360-α)°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_1-(回转角度-360+α)*(I_max_1-I_max_0)/α。
本实施例提供的回转机构控制系统,相比于现有技术,通过预设回转角度阈值α°;通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制。本实施例提供的回转机构控制系统,自动化程度高、提高电缆安全性;改进生产工艺、提高生产效率;减少导电环,降减制造成本;通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制,回转机构就能平缓制动;从而提高回转机构的寿命,降低电缆的损伤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (2)
1.一种回转机构控制方法,其特征在于,所述回转机构控制方法包括以下步骤:
获取回转机构的转向和回转角度;
若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转;
所述回转机构包括转台、回转减速器、回转编码器、回转马达和液压系统,所述回转减速器安装于所述转台上,所述液压系统与所述回转马达相连接,所述回转编码器安装于所述回转减速器上,所述回转马达通过回转减速器与所述转台相连接,在所述液压系统的作用下,所述回转马达带动所述转台回转,所述获取回转机构的转向和回转角度的步骤包括:
设定回转机构的初始零点;
建立回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系;
根据读取的回转编码器读数和建立的回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系,获取回转机构的的转向和回转角度;
所述建立回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系的步骤中,所述回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系为:
M=N*R
其中,M表示回转编码器读数;N表示回转减速器的减速比,R表示回转编码器旋转一圈的分辨率;
回转编码器旋转一圈的分辨率R通过以下公式计算出:
R=2n
其中,n为自然数,依据编码器厂家和型号来确定;
M1=N*R*α/360
其中,M1表示在回转角度为α°时回转编码器的第一读数,α表示回转角度;
M2=N*R*(360-α)/360
其中,M2表示在回转角度为(360-α)°时回转编码器的第二读数,α表示回转角度;
所述若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转的步骤包括:
若识别到回转编码器读数M>N*R-1,即回转机构接近360°时,则禁止回转机构顺时针回转;若识别到回转编码器读数M<1,即回转机构接近0°时,则禁止回转机构逆时针回转;
所述液压系统包括回转比例阀,所述回转比例阀与所述回转马达相连接,所述若识别到当回转编码器读数M>N*R-1,即回转机构接近360°时,则禁止回转机构顺时针回转;若识别到当回转编码器读数M<1,即回转机构接近0°时,则禁止回转机构逆时针回转的步骤包括:
预设回转角度阈值α°,其中α°<90°,建立回转比例阀最大开启电流与回转角度的关系,当回转角度为0°时,回转比例阀对应的最大开启电流为第一最大开启电流值I_max_0;当回转角度为α°时,回转比例阀对应的最大开启电流为第二最大开启电流值I_max_1;
通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制;
所述通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制的步骤包括:
将获取的回转角度与预设的回转角度阈值α°进行比较;
若获取的回转角度小于预设的回转角度阈值α°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_0+回转角度*(I_max_1-I_max_0)/α;若获取的回转角度大于等于预设的回转角度阈值α°且小于等于(360-α)°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_1;若获取的回转角度小于预设的回转角度阈值大于(360-α)°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_1-(回转角度-360+α)*(I_max_1-I_max_0)/α。
2.一种回转机构控制系统,其特征在于,所述回转机构控制系统包括:
获取模块(10),用于获取回转机构的转向和回转角度;
回转控制模块(20),用于若识别到回转机构按顺时针方向在一圈内旋转的角度接近360°时,则禁止回转机构继续顺时针回转;若识别到回转机构按逆时针方向在一圈内旋转的角度接近0°时,则禁止回转机构继续逆时针回转;
所述回转机构包括转台、回转减速器、回转编码器、回转马达和液压系统,所述回转减速器安装于所述转台上,所述液压系统与所述回转马达相连接,所述回转编码器安装于所述回转减速器上,所述回转马达通过回转减速器与所述转台相连接,在所述液压系统的作用下,所述回转马达带动所述转台回转,所述获取模块(10)包括:
设定单元(11),用于设定回转机构的初始零点;
第一建立单元(12),用于建立回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系;
获取单元(13),用于根据读取的回转编码器读数和建立的回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系,获取回转机构的的转向和回转角度;
所述回转机构的回转角度与回转编码器读数之间的线性关系为:
M=N*R
其中,M表示回转编码器读数;N表示回转减速器的减速比,R表示回转编码器旋转一圈的分辨率;
回转编码器旋转一圈的分辨率R通过以下公式计算出:
R=2n
其中,n为自然数,依据编码器厂家和型号来确定;
M1=N*R*α/360
其中,M1表示在回转角度为α°时回转编码器的第一读数,α表示回转角度;
M2=N*R*(360-α)/360
其中,M2表示在回转角度为(360-α)°时回转编码器的第二读数,α表示回转角度;
所述回转控制模块(20)具体用于若识别到回转编码器读数M>N*R-1,即回转机构接近360°时,则禁止回转机构顺时针回转;若识别到回转编码器读数M<1,即回转机构接近0°时,则禁止回转机构逆时针回转;
所述液压系统包括回转比例阀,所述回转比例阀与所述回转马达相连接,所述回转控制模块(20)包括:
第二建立单元(21),用于预设回转角度阈值α°,其中α°<90°,建立回转比例阀最大开启电流与回转角度的关系,当回转角度为0°时,回转比例阀对应的最大开启电流为第一最大开启电流值I_max_0;当回转角度为α°时,回转比例阀对应的最大开启电流为第二最大开启电流值I_max_1;
回转控制单元(22),用于通过回转比例阀最大开启电流对回转马达进行回转控制;
所述回转控制单元(22)包括:
比较子单元(221),用于将获取的回转角度与预设的回转角度阈值α°进行比较;
控制子单元(222),用于若获取的回转角度小于预设的回转角度阈值α°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_0+回转角度*(I_max_1-I_max_0)/α;若获取的回转角度大于等于预设的回转角度阈值α°且小于等于(360-α)°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_1;若获取的回转角度小于预设的回转角度阈值大于(360-α)°时,则回转比例阀最大开启电流为I_max=I_max_1-(回转角度-360+α)*(I_max_1-I_max_0)/α。
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