CN115657584A - 一种激励源抗干扰频率调谐控制器、方法及用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激励源抗干扰频率调谐控制器、方法及用途,涉及电路控制技术领域;调谐控制器包括控制器、激励源、减速电机、第一电位器组和第二电位器组,控制器与减速电机电连接,减速电机的转轴与第一电位器组的转轴连接,减速电机的转轴与第二电位器组的转轴连接,第一电位器组与激励源电连接,第二电位器组与控制器电连接;方法包括控制器将模拟控制信号发往减速电机,减速电机获得控制器发来的模拟控制信号,减速电机同步旋转调节第一电位器组和第二电位器组并将模拟控制信号即电平信号转为电位器组的角动量信号,由激励源内置的隔离电源对第一电位器组经分压后获得对应的模拟控制信号,提高了控制器至激励源控制信号的抗干扰能力。
Description
技术领域
本发明涉及电路控制技术领域,尤其涉及一种激励源抗干扰频率调谐控制器、方法及用途。
背景技术
传统的频率调谐控制是通过PLC控制器下发模拟信号调节激励源频率,在工业辐照环境中,模拟电平信号存在被环境电磁场信号干扰的隐患。
检索式为TACD_ALL:(控制器AND电机AND电位器AND激励源),获得较为接近的现有技术方案如下。
授权公告号为CN106405825B,名称为适应激光远场功率密度控制装置,以下简称对比文件1。包括沿着激光发射方向依次排布的光束准直组件、带有调焦透镜的调焦组件、固定凹面镜、组合透镜、快反镜和用于把激光平行发射出去的离轴抛物面反射镜;所述组合透镜由弯月透镜和平凸透镜沿着激光发射方向顺序胶合在一起构成,且弯月透镜的凸面与平凸透镜的平面相互靠近设置。采用单个移动凹面镜作为目镜组,固定凹面镜以及由弯月透镜和平凸透镜组成的组合透镜共同构成物镜组。
申请公布号为CN104155593A,名称为一种车载PCBA在线测试系统及测试方法,以下简称对比文件2。测试系统包括测试柜体、测试治具、电气控制单元、PCBA执行负载单元、PC系统、测试系统软件。所述测试治具、电气控制单元、PC系统固定于测试柜体内部,测试系统通过测试系统软件发出控制和测试信息,通过待测PCBA板驱动PCBA执行负载单元运动,电流霍尔传感器采集直流电机运动过程中的实时数据,通过测试探针电性传输待测PCBA板工作过程中测试点的数据信息,通过数据采集控制卡把采集到的实时数据传输入PC系统,并且测试系统软件对采集到的实时数据进行处理,实现待测PCBA板的测试功能。具有系统稳定性好、精度高、测试快速、操作方便、可实现数据存储,可用于PCBA测试技术领域。
结合上述两篇专利文献和现有的技术方案,发明人分析发现:
对比文件1中,激光调焦过程中,保持物镜组位置固定不变,仅仅需要移动安装在精密导轨上作为目镜组的单个移动凹面镜即可。这种构成方式的光学调焦组件不但结构紧凑,而且反应灵敏,控制精度高。
对比文件2中,一方面可以指导和辅助PCBA的研发和生产,提高产品研发的效率,降低产品误判,帮助产品研发人员对出现的技术问题快速定位和提高解决问题的效率;另一方面,PCBA测试的各项测试点的测试数据信息可以评估产品质量和评定执行直流电机的性能,提高配套产品的性能质量。
发明人站位目前现有的技术发展水平进行思考,希望找到一种新的技术路线,解决AFC(自动频率控制)在PLC至激励源的模拟信号长距离传输的抗干扰问题。
现有技术问题及思考:
如何解决控制器至激励源的模拟信号长距离传输的抗干扰问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种激励源抗干扰频率调谐控制器、方法及用途,解决控制器至激励源控制信号被干扰的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种激励源抗干扰频率调谐控制器包括控制器和激励源,还包括减速电机和电位器组,所述电位器组包括结构相同或者对称的第一电位器组和第二电位器组,所述控制器与减速电机电连接,减速电机的转轴与第一电位器组的转轴驱动连接,减速电机的转轴与第二电位器组的转轴驱动连接,第一电位器组与激励源电连接,第二电位器组与控制器电连接。
进一步的技术方案在于:还包括控制模块,控制模块为程序模块,用于控制器将模拟控制信号发往减速电机,减速电机获得控制器发来的模拟控制信号,减速电机同步旋转调节第一电位器组和第二电位器组并将模拟控制信号即电平信号转为电位器组的角动量信号,由激励源内置的隔离电源对第一电位器组经分压后获得对应的模拟控制信号,第二电位器组经分压后获得实际调节模拟信号反馈至控制器,控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号。
进一步的技术方案在于:还包括驱动连接件,所述驱动连接件为皮带,减速电机的转轴通过皮带与电位器组的转轴连接并实现驱动连接,控制器为单片机。
进一步的技术方案在于:还包括轴承座,减速电机的转轴与轴承座套接并转动配合。
一种激励源抗干扰频率调谐方法,基于上述频率调谐控制器,包括控制步骤,控制器将模拟控制信号发往减速电机,减速电机获得控制器发来的模拟控制信号,减速电机同步旋转调节第一电位器组和第二电位器组并将模拟控制信号即电平信号转为电位器组的角动量信号,由激励源内置的隔离电源对第一电位器组经分压后获得对应的模拟控制信号。
进一步的技术方案在于:第二电位器组经分压后获得实际调节模拟信号反馈至控制器,控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号。
一种激励源抗干扰频率调谐控制器的用途,基于上述频率调谐控制器,用于将控制器的模拟控制信号即直流控制电压信号转为电位器组的角动量信号,提高直流控制电压信号的抗干扰性。
进一步的技术方案在于:所述模拟控制信号是从控制器发送至被控制设备激励源的频率控制信号,电压的幅度对应被调节的频率参数;控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号,进一步提高直流控制电压信号的抗干扰性。
一种激励源抗干扰频率调谐控制器包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行计算机程序时实现上述相应的步骤。
一种激励源抗干扰频率调谐控制器包括计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述相应的步骤。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
第一,一种激励源抗干扰频率调谐控制器包括控制器和激励源,还包括减速电机和电位器组,所述电位器组包括结构相同或者对称的第一电位器组和第二电位器组,所述控制器与减速电机电连接,减速电机的转轴与第一电位器组的转轴驱动连接,减速电机的转轴与第二电位器组的转轴驱动连接,第一电位器组与激励源电连接,第二电位器组与控制器电连接。该技术方案,其通过减速电机同步驱动第一电位器组和第二电位器组,由激励源内置的隔离电源对第一电位器组经分压后获得对应的模拟控制信号,第二电位器组经分压后获得实际调节模拟信号反馈至控制器,控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号,提高了控制器至激励源控制信号的抗干扰能力。
第二,还包括控制模块,控制模块为程序模块,用于控制器将模拟控制信号发往减速电机,减速电机获得控制器发来的模拟控制信号,减速电机同步旋转调节第一电位器组和第二电位器组并将模拟控制信号即电平信号转为电位器组的角动量信号,由激励源内置的隔离电源对第一电位器组经分压后获得对应的模拟控制信号,第二电位器组经分压后获得实际调节模拟信号反馈至控制器,控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号。该技术方案,通过程序控制,工作效率更高,控制效果更稳定。
第三,所述驱动连接件为皮带,减速电机的转轴通过皮带与电位器组的转轴连接并实现驱动连接,皮带传动的工作性能更稳定,成本较低。
第四,还包括轴承座,减速电机的转轴与轴承座套接并转动配合,使得转动更平稳,工作性能更稳定。
第五,一种激励源抗干扰频率调谐方法,基于上述频率调谐控制器,包括控制步骤,控制器将模拟控制信号发往减速电机,减速电机获得控制器发来的模拟控制信号,减速电机同步旋转调节第一电位器组和第二电位器组并将模拟控制信号即电平信号转为电位器组的角动量信号,由激励源内置的隔离电源对第一电位器组经分压后获得对应的模拟控制信号。该技术方案,将控制器的模拟控制信号即直流控制电压信号转为电位器组的角动量信号,提高直流控制电压信号的抗干扰性。
第六,第二电位器组经分压后获得实际调节模拟信号反馈至控制器,控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号。该技术方案,控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号,进一步提高直流控制电压信号的抗干扰性。
第七,一种激励源抗干扰频率调谐控制器的用途,基于上述频率调谐控制器,用于将控制器的模拟控制信号即直流控制电压信号转为电位器组的角动量信号,提高直流控制电压信号的抗干扰性。
详见具体实施方式部分描述。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构图;
图2是图1的前视图;
图3是图1的俯视图;
图4是本发明实施例4的原理框图;
图5是本发明实施例5的原理框图。
其中:1减速电机、2第一电位器组、3第二电位器组、4皮带、5轴承座。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例,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他实施例,都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1:
如图1~图3所示,本发明公开了一种激励源抗干扰频率调谐控制器包括控制器、减速电机1、电位器组、驱动连接件、轴承座5和激励源,所述电位器组包括结构对称的第一电位器组2和第二电位器组3,第一电位器组2的转轴和第二电位器组3的转轴固定连接在一起,所述驱动连接件为皮带4,减速电机1的转轴与轴承座5套接并转动配合,控制器为单片机。
所述控制器与减速电机1电连接,减速电机1的转轴通过皮带4与电位器组的转轴连接并实现驱动连接,减速电机1的转轴与第一电位器组2的转轴和第二电位器组3的转轴为同步驱动连接,第一电位器组2与激励源电连接,第二电位器组3与控制器电连接。
第一电位器组2与激励源电连接,即由激励源内置的隔离电源与第一电位器组2分压连接并获得对应的模拟控制信号。
第二电位器组3与控制器电连接,即控制器与第二电位器组3分压连接并获得实际调节模拟信号。
其中,控制器为单片机,减速电机、电位器组、驱动连接件、轴承座和激励源本身以及相应的通信连接技术为现有技术在此不再赘述。
实施例1工作过程说明:
控制器将模拟控制信号发往减速电机1,减速电机1获得控制器发来的模拟控制信号,减速电机1同步旋转调节第一电位器组2和第二电位器组3并将模拟控制信号即电平信号转为电位器组的角动量信号,由激励源内置的隔离电源对第一电位器组2经分压后获得对应的模拟控制信号用来调控激励源,将控制器的模拟控制信号即直流控制电压信号转为电位器组的角动量信号,提高了直流控制电压信号的抗干扰性。
第二电位器组3经分压后获得实际调节模拟信号反馈至控制器,控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号,进一步提高直流控制电压信号的抗干扰性。
两组电位器结构对称是同时联动的,用于调控激励源的模拟控制信号与用于修正调节控制器的实际调节模拟信号是相同的并具备一致性。
实施例2:
本发明公开了一种激励源抗干扰频率调谐控制器,在实施例1的基础上还包括控制模块,控制模块为程序模块,用于控制器将模拟控制信号发往减速电机1,减速电机1获得控制器发来的模拟控制信号,减速电机1同步旋转调节第一电位器组2和第二电位器组3并将模拟控制信号即电平信号转为电位器组的角动量信号,由激励源内置的隔离电源对第一电位器组2经分压后获得对应的模拟控制信号,第二电位器组3经分压后获得实际调节模拟信号反馈至控制器,控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号。
实施例3:
本发明公开了一种激励源抗干扰频率调谐方法,基于实施例1的频率调谐控制器,包括如下控制步骤:
第一步,控制器将模拟控制信号发往减速电机1,减速电机1获得控制器发来的模拟控制信号,减速电机1同步旋转调节第一电位器组2和第二电位器组3并将模拟控制信号即电平信号转为电位器组的角动量信号,由激励源内置的隔离电源对第一电位器组2经分压后获得对应的模拟控制信号。
第二步,第二电位器组3经分压后获得实际调节模拟信号反馈至控制器,控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号。
实施例4:
如图4所示,本发明公开了一种激励源抗干扰频率调谐控制器包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行计算机程序时实现实施例3的步骤。
实施例5:
如图5所示,本发明公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现实施例3中的步骤。
实施例6:
本发明公开了一种激励源抗干扰频率调谐控制器的用途,基于实施例1的频率调谐控制器,用于将控制器的模拟控制信号即直流控制电压信号转为电位器组的角动量信号,提高直流控制电压信号的抗干扰性。
实施例7:
本发明公开了一种激励源抗干扰频率调谐控制器的用途,在实施例6的基础上.所述模拟控制信号是从控制器发送至被控制设备激励源的频率控制信号,电压的幅度对应被调节的频率参数;控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号,进一步提高直流控制电压信号的抗干扰性。
简要:
涉及工业辐照加速器--自动化控制仪器--微波激励源,发明用于电磁辐射干扰环境,解决模拟电压控制信号受干扰问题,通过将电压信号驱动电机转动,再机械调谐电位器的方式二次还原频率控制电压,实现抗干扰。
本发明提供一种应用机电转换结合反馈传导的方法,该方法应用于工业辐照加速器激励源,提供具有抗电磁干扰能力的频率调谐控制能力。传统的频率调谐控制是通过PLC控制器下发模拟信号调节激励源频率,在工业辐照环境中,模拟电平信号存在被环境电磁场信号干扰的隐患。而本发明通过采用机电转换,将PLC模拟控制信号转换为角动量信号后再次驱动二次隔离模拟电平转换。比传统方法抗干扰性增强,具备远程反馈监测跟踪能力。是一种新型方式,实现辐照加速器PLC系统与频率调谐控制在抗干扰环境下的工业自动化。
这是一种看起来与现有技术方案相似的发明,但原理和使用的设备位置完全不同,本发明申请的是用于固态激励源的AFC机构,相似专利是磁控管AFC机构。
所要解决的技术问题:
在工业场景中,辐照加速器的PLC与激励源系统的实际安装距离较远,且工作环境存在10kV以上高压和粒子辐射环境。解决AFC(自动频率控制)在PLC至激励源的模拟信号长距离传输的抗干扰问题。
技术方案:
不将频率控制信号直接用于频率调谐,而是通过将模拟信号作用在减速电机,通过电机的旋转调节一组对应的电位器,将电平信号转为角动量信号,传递至一组电位器,由激励源内置的隔离电源系统对电位器经分压后采集对应的模拟信号。同时,对应另一只同步调节电位器将实际调节模拟信号反馈至PLC控制器。
本申请的构思:
这个抗干扰频率调谐控制器的设计目的是为了提高一个直流控制电压信号的抗干扰性,这个电压信号是从PLC发送至被控制设备激励源的频率控制信号,电压的幅度对应被调节的频率参数,在实际使用场景中,环境中的干扰因素会导致大量的瞬态干扰“毛刺”这些干扰来自电场、地线等等多种因素,直接的滤波滤除效果有限。
设计的构思本质是将控制电压信号作用在减速电机上,通过不同的电压逻辑,电机进行正转反转的对应旋转,通过皮带,带动一组电位器做机械调节。由于电机驱动所需的电流较高,且减速电机响应速度延迟,环境的干扰因素被滤除。电位器经过调节后,电阻产生变化,由激励源内部电源系统的独立供电重新生成对应的控制电压信号,这个信号不会收到外界电磁干扰因素的影响。同时,两个同步旋转调节的电位器其中一组被接入到反馈监测信号体系,由独立的PLC供电系统监测旋转角度信息,实现同步监测的反馈闭环。
在这种设计中,电机的供电、最终频率调谐电压的供电和传输控制信号的供电被隔离,阻断了环境干扰电磁影响。
本申请内部运行一段时间后,现场技术人员反馈的有益之处在于:
将plc的模拟控制电平信号二次转换后消除了环境电磁场尤其是作用于金属机壳外表面的地线干扰影响。
不需要对PLC系统的模拟信号接口进行改造。
没有采用复杂的数字化技术,设计结构简单,可靠性高,成本低。
目前,本发明的技术方案已经进行了中试,即产品在大规模量产前的较小规模试验;中试完成后,在小范围内开展了用户使用调研,调研结果表明用户满意度较高;现在已开始着手准备产品正式投产进行产业化(包括知识产权风险预警调研)。
Claims (10)
1.一种激励源抗干扰频率调谐控制器,包括控制器和激励源,其特征在于:还包括减速电机和电位器组,所述电位器组包括结构相同或者对称的第一电位器组和第二电位器组,所述控制器与减速电机电连接,减速电机的转轴与第一电位器组的转轴驱动连接,减速电机的转轴与第二电位器组的转轴驱动连接,第一电位器组与激励源电连接,第二电位器组与控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种激励源抗干扰频率调谐控制器,其特征在于:还包括控制模块,控制模块为程序模块,用于控制器将模拟控制信号发往减速电机,减速电机获得控制器发来的模拟控制信号,减速电机同步旋转调节第一电位器组和第二电位器组并将模拟控制信号即电平信号转为电位器组的角动量信号,由激励源内置的隔离电源对第一电位器组经分压后获得对应的模拟控制信号,第二电位器组经分压后获得实际调节模拟信号反馈至控制器,控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号。
3.根据权利要求1所述的一种激励源抗干扰频率调谐控制器,其特征在于:还包括驱动连接件,所述驱动连接件为皮带,减速电机的转轴通过皮带与电位器组的转轴连接并实现驱动连接,控制器为单片机。
4.根据权利要求1所述的一种激励源抗干扰频率调谐控制器,其特征在于:还包括轴承座,减速电机的转轴与轴承座套接并转动配合。
5.一种激励源抗干扰频率调谐方法,其特征在于:基于权利要求1的频率调谐控制器,包括控制步骤,控制器将模拟控制信号发往减速电机,减速电机获得控制器发来的模拟控制信号,减速电机同步旋转调节第一电位器组和第二电位器组并将模拟控制信号即电平信号转为电位器组的角动量信号,由激励源内置的隔离电源对第一电位器组经分压后获得对应的模拟控制信号。
6.根据权利要求5所述的一种激励源抗干扰频率调谐方法,其特征在于:第二电位器组经分压后获得实际调节模拟信号反馈至控制器,控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号。
7.一种激励源抗干扰频率调谐控制器的用途,其特征在于:基于权利要求1的频率调谐控制器,用于将控制器的模拟控制信号即直流控制电压信号转为电位器组的角动量信号,提高直流控制电压信号的抗干扰性。
8.根据权利要求7所述的一种激励源抗干扰频率调谐控制器的用途,其特征在于:所述模拟控制信号是从控制器发送至被控制设备激励源的频率控制信号,电压的幅度对应被调节的频率参数;控制器根据反馈的实际调节模拟信号修正调节模拟控制信号,进一步提高直流控制电压信号的抗干扰性。
9.一种激励源抗干扰频率调谐控制器,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于:所述处理器执行计算机程序时实现权利要求5或6中相应的步骤。
10.一种激励源抗干扰频率调谐控制器包括计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5或6中相应的步骤。
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