CN115097851A - 直驱传输系统的控制方法及相关设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于传输系统控制技术领域，本发明提供了一种直驱传输系统的控制方法及相关设备，该控制方法包括如下步骤：S1、启动直驱传输系统进行整体回零，使所有动子朝同一方向运动；S2、通过每一驱动器读取对应的第二增量式位置反馈装置识别的第一增量式位置反馈装置的零点信号；S3、判断是否存在任意一驱动器读取到两个零点信号：若是，执行步骤S4；若否，则返回步骤S1；S4、根据驱动器反馈的两个零点信号之间的距离判断对应的动子完成回零，并进一步完成直驱传输系统回零；S5、控制器基于回零后的直驱传输系统获取每一动子的位置信息并驱动各动子运动。与相关技术相比，本发明的位置反馈效果好、定位精度高及驱动控制效果好。

Description

直驱传输系统的控制方法及相关设备

【技术领域】

本发明涉及一种传输系统控制技术领域，尤其涉及一种直驱传输系统的控制方法及相关设备。

【背景技术】

随着直驱传输系统技术的发展，直驱传输系统的控制方法在各种直驱电机中得到广泛的应用。

相关技术的所述直驱传输系统由多段定子与多动子组成，通过定子驱动动子运动形成直线驱动的效果。在现有直驱传输系统中，直驱传输系统大多采用绝对式位置反馈方案，实现运动位置的反馈作用。其中，反馈单元多采用：绝对式光栅尺或磁栅尺、线性霍尔与感栅尺。

然而，相关技术和绝对式光栅尺或磁栅尺定位精度高，但成本相对较高；线性霍尔与感栅尺成本低，但是位置检测精度同样偏低；在这种情况下，反馈单元的成本与定位精度较难平衡，位置反馈效果不佳，定位精度差。

因此，有必要提供一种新的直驱传输系统的控制方法及相关设备来解决上述问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种位置反馈效果好、定位精度高及有效降低成本的直驱传输系统的控制方法及相关设备。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种直驱传输系统的控制方法，所述直驱传输系统包括依次连接呈整体定子单元的多段定子、安装于所述定子单元的导轨、与所述导轨形成滑动连接并可相对于多段所述定子运动的多个动子、多个第一增量式位置反馈装置、多个第二增量式位置反馈装置、多个驱动器以及控制器，每一所述动子上安装一所述第一增量式位置反馈装置，每一段所述定子上安装一所述所述第二增量式位置反馈装置；每一所述第一增量式位置反馈装置的上预设相互间隔的第一零点标记和第二零点标记，所述第一零点标记和所述第二零点标记之间的距离为预设值，多个所述驱动器分别与多个所述第二增量式位置反馈装置连接，并皆连接至所述控制器，该控制方法包括如下步骤：

S1、启动所述直驱传输系统进行整体回零，使所有所述动子朝同一方向运动；

S2、通过每一所述驱动器读取对应的所述第二增量式位置反馈装置识别的所述第一增量式位置反馈装置的零点信号；

S3、判断是否存在任意一所述驱动器读取到两个所述零点信号：若是，执行步骤S4；若否，则返回所述步骤S1；

S4、根据所述驱动器反馈的两个所述零点信号之间的距离判断对应的所述动子完成回零，并进一步完成所述直驱传输系统回零；

S5、所述控制器基于回零后的直驱传输系统获取每一所述动子的位置信息并驱动各所述动子运动。

优选的，所述步骤S4具体包括以下步骤：

S41、当所述两个零点信号之间的距离为预设值时，判定对应的所述动子回零完成，将完成回零的所述动子对应的下一个所述定子上安装的所述第二增量式位置反馈装置实时反馈的位置信息确定为完成回零的所述动子的准确位置信息；

S42、根据所述准确位置信息建立所述直驱传输系统的坐标系统，实现所述直驱动传输系统回零。

优选的，所述第一增量式位置反馈装置与所述第二增量式位置反馈装置正对安装设置。

优选的，所述第一增量式位置反馈装置为增量式栅尺。

优选的，所述第二增量式位置反馈装置为读头，所述读头与所述增量式栅尺正对设置。

优选的，所述增量式栅尺为光栅或磁栅。

优选的，多个所述定子之间相邻排布。

优选的，所述动子下相对设置有第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮和所述第二滑轮分别抵接于所述导轨的两侧上并形成滑动连接。

第二方面，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例中的所述直驱传输系统的控制方法中的步骤。

第三方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中的直驱传输系统的控制方法中的步骤。

与相关技术相比，本发明直驱传输系统的控制方法及相关设备，通过在每一动子上安装一第一增量式位置反馈装置，每一段定子上安装一第二增量式位置反馈装置；每一第一增量式位置反馈装置的上预设相互间隔的第一零点标记和第二零点标记，第一零点标记和第二零点标记之间的距离为预设值，多个驱动器分别与多个第二增量式位置反馈装置连接，并皆连接至控制器；通过启动直驱传输系统进行整体回零，使所有动子朝同一方向运动；通过每一驱动器读取对应的第二增量式位置反馈装置识别的第一增量式位置反馈装置的零点信号；当存在任意一驱动器读取到两个零点信号时，根据驱动器反馈的两个零点信号之间的距离判断对应的动子完成回零，并进一步完成直驱传输系统回零；控制器基于回零后的直驱传输系统获取每一动子的位置信息并驱动各动子运动；基于识别到的零点，每个定子安装的第二增量式位置反馈装置会实时反馈对应的动子的位置信息，将运行过程中的位置信息传递给直驱传输系统进行动子的驱动控制，使得动子的位置反馈效果好，定位精度高，且减少成本。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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它的附图，其中：

图1为本发明直驱传输系统的模块图；

图2为本发明直驱传输系统的控制方法的方法流程图；

图3为图2的步骤S4的方法流程图；

图4为本发明直驱传输系统的结构示意图；

图5为沿图4中A-A线的剖示图；

图6为图4的左视图；

图7为本发明直驱传输系统的控制方法的预设值确定的示意图；

图8为本发明计算机设备的模块图。

【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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7所示，提供一种直驱传输系统的控制方法，所述直驱传输系统100包括依次连接呈整体定子单元(未示出)的多段定子1、安装于所述定子单元的导轨3、与所述导轨3形成滑动连接并可相对于多段所述定子1运动的多个动子2、多个第一增量式位置反馈装置4、多个第二增量式位置反馈装置5、多个驱动器6以及控制器7，每一所述动子2上安装一所述第一增量式位置反馈装置4，每一段所述定子1上安装一所述第二增量式位置反馈装置5；每一所述第一增量式位置反馈装置4的上预设相互间隔的第一零点标记和第二零点标记，所述第一零点标记和所述第二零点标记之间的距离为预设值，多个所述驱动器6分别与多个所述第二增量式位置反馈装置5连接，并皆连接至所述控制器7。

其中，多段定子1包括两段及两段以上，具体可以根据实际需要进行选择设置。

具体的，通过在第一增量式位置反馈装置4的两端的位置上各刻上第一零点标记和第二零点标记，可以满足动子2正、反向运动零点识别要求，当第一增量式位置反馈装置4上的第一零点标记和第二零点标记运动经过第二增量式位置反馈装置5时第二增量式位置反馈装置5会有零点电平信号输出，其中，零点电平信号为Z点信号输出。

其中，第一零点标记和第二零点标记可以是刻度线，刻度点等。可选的，第一零点标记和第二零点标记还可以是其他形状的标记线，具体可以根据实际的情况选择。

其中，预设值设定为△L，第一零点标记和第二零点标记的零点信号分别为Z，△L为两个Z之间的反馈距离。

该控制方法包括如下步骤：

S1、启动所述直驱传输系统100进行整体回零，使所有所述动子2朝同一方向运动。

具体的，通过进行整体回零，方便完成对零点位置的动态选取。

其中，通过所述驱动器6控制所有所述动子2朝同正向或反向运动，第二增量式位置反馈装置5实时读取第一增量式位置反馈装置4的信息，并将信息反馈到驱动器6上。

S2、通过每一所述驱动器6读取对应的所述第二增量式位置反馈装置5的识别多个所述第一增量式位置反馈装置4的零点信号。

具体的，能够实时获取动子2的位置信息，方便进行运动定位。通过第二增量式位置反馈装置5实时读取第一增量式位置反馈装置4的信息，并形成反馈信息，通过所述驱动器6读取所述第二增量式位置反馈装置5反馈的零点信号。

S3、判断是否存在任意一所述驱动器6读取到两个所述零点信号：若是，执行步骤S4；若否，则返回所述步骤S1。

S4、根据所述驱动器6反馈的两个所述零点信号之间的距离判断对应的所述动子2完成回零，并进一步完成所述直驱传输系统回零。

S5、所述控制器7基于回零后的直驱传输系统获取每一所述动子2的位置信息并驱动各所述动子2运动。

其中，基于识别到的零点，每个定子1安装的第二增量式位置反馈装置5会实时反馈对应的动子2的位置信息，将运行过程中的位置信息传递给驱控系统进行动子2的驱动控制，动子2的位置反馈效果好、定位精度高及有效降低成本。

具体的，通过在每一动子2上安装一第一增量式位置反馈装置4，每一段定子1上安装一第二增量式位置反馈装置5；每一第一增量式位置反馈装置4的上预设相互间隔的第一零点标记和第二零点标记，第一零点标记和第二零点标记之间的距离为预设值，多个驱动器6分别与多个第二增量式位置反馈装置5连接，并皆连接至控制器7；通过启动直驱传输系统100进行整体回零，使所有动子2朝同一方向运动；通过每一驱动器6读取对应的第二增量式位置反馈装置5识别的第一增量式位置反馈装置4的零点信号；当存在任意一驱动器6读取到两个零点信号时，根据驱动器6反馈的两个零点信号之间的距离是否为预设值来判断对应的动子2是否完成回零，并进一步完成直驱传输系统100回零；控制器7基于回零后的直驱传输系统100获取每一动子的位置信息并驱动各动子运动。通过第二增量式位置反馈装置5实时读取第一增量式位置反馈装置4的位置信息，当第二增量式位置反馈装置5识别到第一增量式位置反馈装置4的两个零点信号，且两个零点信号之间位置的反馈距离为某一设定值时，基于识别到的零点，每个定子1安装的第二增量式位置反馈装置5会实时反馈对应的动子2的位置信息，将运行过程中的位置信息传递给驱控系统进行动子2的驱动控制，动子2的位置反馈效果好、定位精度高及有效降低成本。

本实施方式中，所述步骤S4具体包括以下步骤：

S41、当所述两个零点信号之间的距离为预设值时，判定对应的所述动子回零完成，将完成回零的所述动子对应的下一个所述定子上安装的第二增量式位置反馈装置5实时反馈的位置信息确定为完成回零的所述动子的准确位置信息。

具体的，两个零点信号是通过第一增量式位置反馈装置4对应的第二增量式位置反馈装置5经过的位置，读取到的两个零点标记的零点信号，当所述两个零点信号之间位置的反馈距离为预设值时，判定所述动子2回零完成，动子2回零效果好。同时，还能确定下一所述定子1的所述第二增量式位置反馈装置5的反馈位置为该动子2的准确位置。

其中，预设值可以是1mm、10mm、100mm等，具体可以根据实际情况进行选择。

S42、根据所述准确位置信息建立所述直驱传输系统的坐标系统，实现所述直驱动传输系统回零。

具体的，通过根据动子2的位置反馈信息，建立全局位置坐标系统，通过全局位置坐标系统形成第一增量式位置反馈装置4和第二增量式位置反馈装置5的位置坐标，方便驱动器6可快速、高精度读取到第二增量式位置反馈装置5反馈的零点信号，用于控制器7对其进行驱动控制，从而实现所述直驱传输系统回零完成。

本实施方式中，所述第一增量式位置反馈装置4与所述第二增量式位置反馈装置5正对安装设置。方便所述第二增量式位置反馈装置5实时读取到所第一增量式位置反馈装置4的位置信息。

本实施方式中，所述第一增量式位置反馈装置4为增量式栅尺41。增量式光栅尺的测量原理是将光通过两个相对运动的光栅调制成摩尔条纹，通过对摩尔条纹进行计数、细分后得到位移变化量，并通过在标尺光栅上设定一个或是多个参考点来确定位置。可选的，所述增量式栅尺41安装于所述动子2上，增量式光栅尺41的反馈位置精度高。

本实施方式中，所述第二增量式位置反馈装置5为读头51，所述读头51与所述增量式栅尺41正对设置，使得读头51便于实时识别增量式栅尺41的信息，识别读写效率好。

可选的，所述读头51安装于所述定子1上，使得动子2的第一增量式位置反馈装置4在经过读头51时，读头51能实时获取第一增量式位置反馈装置4的信息，获得的位置精度高。

本实施方式中，所述增量式栅尺41为光栅或磁栅，光栅或磁栅成本低。其中，增量式栅尺41不限于光栅或磁栅。

本实施方式中，多个所述定子1之间相邻排布。多个所述定子1之间紧密排布，使得定子1对动子2的驱动控制效果好。

本实施方式中，所述动子2下相对设置有第一滑轮8和第二滑轮9，所述第一滑轮8和所述第二滑轮9分别接触设置于所述导轨3的两侧上。方便动子2在导轨3上滑动。

具体的，动子2上设置有磁钢11和导磁体12，定子1上设置有多个相邻的绕组线圈10，绕组线圈10和读头51安装在定子1上，绕组线圈10和读头51通过线缆分别与驱动器6连接，当栅尺经过读头51时，通过使用快速标零方法，方便驱动器6可快速、高精度读取读头51反馈的零点信号。其中，一个驱动器6分别与一个绕组线圈10和一个读头51连接。一个控制器7分别与多个驱动器6连接，通过同一控制器7对多个不同的驱动器6控制实现系统性直驱运动。

其中，磁钢11先安装于导磁体12上，导磁体12安装于动子2上，实现导磁体12和磁钢11一同固定于动子2中，方便绕组线圈10驱动磁钢11运动，通过导轨3使动子2与定子1实现导向运动。

具体的，通过对绕组线圈10进行通电，并与磁钢11产生电磁场，从而驱动磁钢11移动，并带动所述动子2在导轨上移动。

本发明实施例还提供一种计算机设备200，请参图8所示，计算机设备200包括：存储器202、处理器201及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器201执行所述计算机程序时实现如上述实施例中的所述直驱传输系统的控制方法中的步骤。

所述计算机设备200相对于本发明实施例的直驱传输系统100中的控制器7。

所述处理器201调用所述存储器202存储的计算机程序，执行所述计算机程序时实现上述实施例中的所述直驱传输系统的控制方法中的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中的直驱传输系统的控制方法中的步骤，且能实现相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(Random AccessMemory，简称RAM)等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种直驱传输系统的控制方法，其特征在于，所述直驱传输系统包括依次连接呈整体定子单元的多段定子、安装于所述定子单元的导轨、与所述导轨形成滑动连接并可相对于多段所述定子运动的多个动子、多个第一增量式位置反馈装置、多个第二增量式位置反馈装置、多个驱动器以及控制器，每一所述动子上安装一所述第一增量式位置反馈装置，每一段所述定子上安装一所述所述第二增量式位置反馈装置；每一所述第一增量式位置反馈装置的上预设相互间隔的第一零点标记和第二零点标记，所述第一零点标记和所述第二零点标记之间的距离为预设值，多个所述驱动器分别与多个所述第二增量式位置反馈装置连接，并皆连接至所述控制器，该控制方法包括如下步骤：

S1、启动所述直驱传输系统进行整体回零，使所有所述动子朝同一方向运动；

S2、通过每一所述驱动器读取对应的所述第二增量式位置反馈装置识别的所述第一增量式位置反馈装置的零点信号；

S3、判断是否存在任意一所述驱动器读取到两个所述零点信号：若是，执行步骤S4；若否，则返回所述步骤S1；

S4、根据所述驱动器反馈的两个所述零点信号之间的距离判断对应的所述动子完成回零，并进一步完成所述直驱传输系统回零；

S5、所述控制器基于回零后的直驱传输系统获取每一所述动子的位置信息并驱动各所述动子运动。

2.根据权利要求1所述的直驱传输系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下步骤：

S41、当所述两个零点信号之间的距离为预设值时，判定对应的所述动子回零完成，将完成回零的所述动子对应的下一个所述定子上安装的所述第二增量式位置反馈装置实时反馈的位置信息确定为完成回零的所述动子的准确位置信息；

S42、根据所述准确位置信息建立所述直驱传输系统的坐标系统，实现所述直驱动传输系统回零。

3.根据权利要求1所述的直驱传输系统的控制方法，其特征在于，所述第一增量式位置反馈装置与所述第二增量式位置反馈装置正对安装设置。

4.根据权利要求1所述的直驱传输系统的控制方法，其特征在于，所述第一增量式位置反馈装置为增量式栅尺。

5.根据权利要求4所述的直驱传输系统的控制方法，其特征在于，所述第二增量式位置反馈装置为读头，所述读头与所述增量式栅尺正对设置。

6.根据权利要求4所述的直驱传输系统的控制方法，其特征在于，所述增量式栅尺为光栅或磁栅。

7.根据权利要求1所述的直驱传输系统的控制方法，其特征在于，所述动子下相对设置有第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮和所述第二滑轮分别抵接于所述导轨的两侧并形成滑动连接。

8.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的直驱传输系统的控制方法中的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的直驱传输系统的控制方法中的步骤。

Images