CN116820142A - 一种双动子运动的防撞设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及直线电机控制器技术领域，具体为一种双动子运动的防撞设计方法。本发明建立了基于双动子直线电机模组的同步控制与运动跟随控制，以此作为双动子直线电机模组控制方法，用以防止双侧横向活动轴线性运动过程中发生碰撞。本发明中所述的一种双动子运动的防撞设计方法，降低了直线电机运动控制的复杂度，缓解了双直线电机控制模组在进行运动控制过程中产生的干扰因素造成的运动控制不稳定的问题，提高了双电机同步控制的准确度与双电机同步控制的同步度，最终有效的避免了双侧横向活动轴发生碰撞的问题。
Description
技术领域
本发明涉及直线电机控制器技术领域，IPC分类号为：H02P25/06，具体为一种双动子运动的防撞设计方法。
背景技术
现阶段，直线电机广泛应用于SMT封装技术中，通过进行直线电机的柔性控制用以实现快速高效的实现SMT表面贴装，平面度检测等自动化加工工艺流程。其中双动子直线电机模组运动控制为一个定子可同时控制两个进行直线往复运动，通过建立动子之间的协同运动控制，简化了直线电机的控制数量与控制复杂度，提高了装置控制效率与整体运动控制精度。但是双动子直线电机模组在进行运动控制过程中，通常会存在两侧双动子直线电机模组控制不同步，单侧双动子直线电机模组变速运动跟随精度较差的问题，从而影响双动子直线电机模组整体的运动稳定性，在使用过程中与待加工工件之间或双侧横向活动轴之间发生碰撞，从而影响装置的加工质量与装置的使用寿命。
专利CN201510359155提供了一种低速筒形双动子永磁直线发电，此专利为双动子直线发电机的机构改进，所述的结构改进中通过对永磁直线电机中的定子与动子结构进行了布局调整，用以减少电机磁组力，提高电机的运转效率，但是并未解决双动子电机运行过程中的防碰撞问题。
专利201710483283提供了一种适用于光纤缠绕机的直线电机控制系统，此专利中通过建立了光栅尺用以反馈位置数据，从而对直线电机的运动控制进行位置补偿，以此提高直线电机的运动控制精度，但是此专利中额外增设了辅助位置检测装置，提高了装置整体的结构成本与控制的复杂度，同时仅改进了直线电机自身运动控制的精度，并未进行多直线电机的运动同步性控制。
因此，针对现有的直线电机运动控制中存在的问题，本发明中提供了一种双动子运动的防撞设计方法。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种双动子运动的防撞设计方法，建立了基于双动子直线电机模组的同步控制与运动跟随控制，以此作为双动子直线电机模组控制方法，用以防止双侧横向活动轴线性运动过程中发生碰撞。
具体的，所述的测量平台中，所述的双侧横向活动轴分别安装于双侧纵向固定轴上，所述的双侧横向活动轴之间放置待测物品，通过控制双侧横向活动轴进行线性运动，用以对待测物品进行夹持测量。
优选的，所述的双侧纵向固定轴上，分别安装有双动子直线电机模组，所述的双动子直线电机模组分别控制双侧横向活动轴进行线性运动。
具体的，所述的双侧纵向固定轴上，分别安装有双动子直线电机模组，所述的双动子直线电机模组中的双动子分别控制双侧横向活动轴进行往复运动。
优选的，所述的双动子直线电机模组控制方法，首先进行双电机同步控制，将双动子直线电机模组分为主动双动子直线电机与从属双动子直线电机。
优选的，所述的双电机同步控制，建立了双电机并行控制器，所述的双电机并行控制器，通过保持双侧横向活动轴中，两侧的双动子直线电机模组中的控制电流，运行速度以及运行位置控制一致性，用以保持双侧横向活动轴直线运动。
优选的，所述的双电机并行控制器中，建立基于两侧的双动子直线电机的主从控制方式，在主从控制方式中建立三环控制模型。
优选的，所述的三环控制模型，在从属双动子直线电机中建立基于控制电流的反馈调节，并将反馈调节的结果作用于从属双动子直线电机中进行输出。
优选的，所述的双电机同步控制中，通过建立基于电机模组过渡过程控制策略，进行双动子直线电机模组防碰撞控制。
优选的，所述的电机模组过渡过程控制策略，通过控制两侧的双动子直线电机按照指定控制模型进行跟随运动，当电机模组运动至指定点附近时，确保电机模组保持降速运动并在指定点停止。
优选的，所述的跟随运动中，对两侧的双动子直线电机模模组在进行分段式变速运动跟随的过程中，建立了运动平稳性优化。
优选的，所述的运动平稳性优化，对运动跟随过程中由于速度突变而造成的电流脉冲非线性变换进行拟合处理，从而保证输出电流脉冲保持均匀过渡。
具体的，所述的拟合处理，在所述的电流脉冲突变拐点位置建立圆弧插补，通过所述的圆弧插补进行拐点位置处的平滑过渡，从而进一步避免变速运动跟随过程中的运动波动与碰撞问题。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明中所述的一种双动子运动的防撞设计方法，首先采用双动子直线电机模组的控制结构，简化了传统的多直线电机的控制模式，降低了直线电机运动控制的复杂度，在此基础上，通过建立了双电机同步控制与电机模组过渡过程控制策略，用以缓解了双直线电机控制模组在进行运动控制过程中产生的干扰因素造成的运动控制不稳定的问题，其中所述的双电机同步控制中，在主从控制的基础上，建立了基于从属双动子直线电机的运动电流二次反馈控制，以此提高了双电机同步控制的准确度与双电机同步控制的同步度，最终有效的避免了双侧横向活动轴发生碰撞的问题。
附图说明
图1为一种双动子运动的防撞设计方法应用结构图。
具体实施方式
实施例1：
本实施例中所述的一种双动子运动的防撞设计方法，如图1所示，建立了基于双动子直线电机模组的同步控制与运动跟随控制，以此作为双动子直线电机模组控制方法，用以防止双侧横向活动轴线性运动过程中发生碰撞。
所述的双侧纵向固定轴上，分别安装有双动子直线电机模组，所述的双动子直线电机模组分别控制双侧横向活动轴进行线性运动。
其中，所述的横向固定轴两端分别安装有动子一与动子二，由于所述的动子一与动子二分别由不同的直线电机模组控制，因此所述的双侧横向活动轴在进行线性运动控制时可能会存在双电机运动控制不同步的问题。
所述的双动子直线电机模组控制方法，首先进行双电机同步控制，将双动子直线电机模组分为主动双动子直线电机与从属双动子直线电机。
所述的双电机同步控制，建立了双电机并行控制器，所述的双电机并行控制器，通过保持双侧横向活动轴中，两侧的双动子直线电机模组中的控制电流，运行速度以及运行位置控制一致性，用以保持双侧横向活动轴直线运动。
所述的双电机并行控制器中，建立基于两侧的双动子直线电机的主从控制方式，在主从控制方式中建立三环控制模型。
其中，所述的主从控制方式多用于多直线电机的同步控制方法中，其具体的控制方法为，首先选定主动双动子直线电机，将主动双动子直线电机的输出值作为从属双动子直线电机的输入值，以此控制双直线电机同步运动，同时为避免双直线电机同步运动过程中由于传动误差，与干扰因素下对控制数据的影响，建立基于控制电流，运行速度以及运行位置的三环控制模型，其中所述的三环控制模型中，首先在双电机并行控制器中进行运动位置数据的调节，将调节后的运行位置输出并传送至双电机并行控制器中进行运行速度的调节，将调节后的运行速度输出并传送至双电机并行控制器中进行最内环控制电流的调节，输出的控制电流直接作用于两侧的双动子直线电机模组的转向控制，从而实现双电机同步控制。
所述的三环控制模型，在从属双动子直线电机中建立基于控制电流的反馈调节，并将反馈调节的结果作用于从属双动子直线电机中进行输出。
其中，所述的三环控制模型向从属双动子直线电机中输出的控制电流为主动双动子直线电机传输的控制电流，在实际的双动子直线电机运动控制中仍然会存在控制偏差，为了进一步提高从属双动子直线电机与主动双动子直线电机的同步精度，本发明通过采集从属双动子直线电机自身的控制电流与主动双动子直线电机传输的控制电流进行二次比对与发馈调节，并将反馈调节的结果作用于从属双动子直线电机中进行输出，以此进一步提高从属双动子直线电机中运动控制的准确性。
所述的双电机同步控制中，通过建立基于电机模组过渡过程控制策略，进行双动子直线电机模组防碰撞控制。
所述的电机模组过渡过程控制策略，通过控制两侧的双动子直线电机按照指定控制模型进行跟随运动，当电机模组运动至指定点附近时，确保电机模组保持降速运动并在指定点停止。
所述的跟随运动中，对两侧的双动子直线电机模模组在进行分段式变速运动跟随的过程中，建立了运动平稳性优化。
其中，所述的横向活动轴在进行线性运动控制的过程中其运行速度为变速运动，所述的变速运动在双侧横向活动轴启动时采用变加速运动速度，在双侧横向活动轴运行期间采用均匀或变速任一项运动速度，在双侧横向活动轴将要抵达指定点时采用变减速运动速度，因此在双侧横向活动轴速度切换的拐点处，所述的双动子直线电机模组的电流脉冲将会发生突变，从而影响双动子直线电机模组自身运动跟随稳定性。由于双电机运动控制不同步与动子直线电机模组自身运动跟随干扰因素的影响最终将造成双动子直线电机模组在进行线性运动过程中运动控制精确度较差，最终导致双侧横向活动轴发生碰撞的问题。
Claims (10)
1.一种双动子运动的防撞设计方法，其特征在于，具体包括，通过对双动子直线电机模组进行同步控制与运动跟随控制，以此作为双动子直线电机模组控制方法，用以防止双侧横向活动轴线性运动过程中发生碰撞。
2.根据权利要求1所述的一种双动子运动的防撞设计方法，其特征在于，所述的双动子运动的防撞设计方法应用于测量平台，所述的测量平台中，包括双侧纵向固定轴与双侧横向活动轴，所述的双侧纵向固定轴上，分别安装有双动子直线电机模组，所述的双动子直线电机模组分别控制双侧横向活动轴进行线性运动。
3.根据权利要求1所述的一种双动子运动的防撞设计方法，其特征在于，所述的双动子直线电机模组控制方法，首先进行双电机同步控制，将双动子直线电机模组分为主动双动子直线电机与从属双动子直线电机。
4.根据权利要求3所述的一种双动子运动的防撞设计方法，其特征在于，所述的双电机同步控制，建立了双电机并行控制器，所述的双电机并行控制器，通过保持双侧横向活动轴中，两侧的双动子直线电机模组中的控制电流，运行速度以及运行位置控制一致性，用以保持双侧横向活动轴直线运动。
5.根据权利要求4所述的一种双动子运动的防撞设计方法，其特征在于，所述的双电机并行控制器中，建立基于两侧的双动子直线电机的主从控制方式，在主从控制方式中建立三环控制模型。
6.根据权利要求5所述的一种双动子运动的防撞设计方法，其特征在于，所述的三环控制模型，在从属双动子直线电机中建立基于控制电流的反馈调节，并将反馈调节的结果作用于从属双动子直线电机中进行输出。
7.根据权利要求4所述的一种双动子运动的防撞设计方法，其特征在于，所述的双电机同步控制中，通过建立基于电机模组过渡过程控制策略，进行双动子直线电机模组防碰撞控制。
8.根据权利要求7所述的一种双动子运动的防撞设计方法，其特征在于，所述的电机模组过渡过程控制策略，通过控制两侧的双动子直线电机按照指定控制模型进行跟随运动，当电机模组运动至指定点附近时，确保电机模组保持降速运动并在指定点停止。
9.根据权利要求8所述的一种双动子运动的防撞设计方法，其特征在于，所述的跟随运动中，对两侧的双动子直线电机模模组在进行分段式变速运动跟随的过程中，建立了运动平稳性优化。
10.根据权利要求9所述的一种双动子运动的防撞设计方法，其特征在于，所述的运动平稳性优化，对运动跟随过程中由于速度突变而造成的电流脉冲非线性变换进行拟合处理，从而保证输出电流脉冲保持均匀过渡。
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