一種用于可調(diào)濾波器傳動(dòng)和控制系統(tǒng)及其零點(diǎn)調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳動(dòng)和控制系統(tǒng)的定位領(lǐng)域，尤其涉及一種用于可調(diào)濾波器傳動(dòng)和控制系統(tǒng)及其零點(diǎn)調(diào)節(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)傳動(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有采用諧波傳動(dòng)減速器的傳動(dòng)方式時(shí)(傳動(dòng)方式一)，系統(tǒng)主軸的調(diào)節(jié)精度全靠光電編碼器的分辨率，且需要驅(qū)動(dòng)能力較大的步進(jìn)電機(jī)，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)可調(diào)濾波器快速、高精度調(diào)諧與定位，原理框圖見(jiàn)圖1。
[0003]當(dāng)傳動(dòng)系統(tǒng)采用諧波傳動(dòng)減速器的傳動(dòng)方式時(shí)(傳動(dòng)方式二)，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度與光電編碼器的分辨率和諧波減速比乘積相關(guān)，因此整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度可分?jǐn)傇诠怆娋幋a器的分辨率和諧波減速比上。
[0004]由于傳動(dòng)方式一對(duì)于步進(jìn)電機(jī)、光電編碼器等部件參數(shù)要求較高，且整個(gè)傳動(dòng)和控制系統(tǒng)，在提升調(diào)諧精度和速度上能力不足。因此當(dāng)前可調(diào)濾波器傳動(dòng)系統(tǒng)基本采用傳動(dòng)方式二。
[0005]但傳動(dòng)方式二仍有不足，主要表現(xiàn)為基準(zhǔn)零點(diǎn)角位偶發(fā)性固定量偏移或失蹤，實(shí)踐證明其可靠性和精準(zhǔn)性較差。
[0006]基準(zhǔn)零點(diǎn)角位固定量偏移故障模式如圖2所示。(正確濾波波形應(yīng)是f0 =300MHz，實(shí)際錯(cuò)誤波形卻在f0 = 305MHz)?；鶞?zhǔn)零點(diǎn)角位失蹤故障模式，導(dǎo)致系統(tǒng)主軸恒轉(zhuǎn)，系統(tǒng)初始化失敗。
[0007]因此，需要一種用于可調(diào)濾波器傳動(dòng)和控制系統(tǒng)及其零點(diǎn)調(diào)節(jié)方法，能夠提升傳動(dòng)和控制系統(tǒng)定位的可靠性和精準(zhǔn)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種用于可調(diào)濾波器傳動(dòng)和控制系統(tǒng)及其零點(diǎn)調(diào)節(jié)方法，能夠提升傳動(dòng)和控制系統(tǒng)定位的可靠性和精準(zhǔn)性。
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0010]一種用于可調(diào)濾波器傳動(dòng)和控制系統(tǒng)的零點(diǎn)調(diào)節(jié)方法，包括:
[0011]S100、系統(tǒng)上電，控制器執(zhí)行初始化過(guò)程，所述初始化過(guò)程為檢測(cè)零點(diǎn)位置，并定位在零點(diǎn)位置；所述零點(diǎn)位置為光柵透光區(qū)居中位置；
[0012]S200、判斷步驟SlOO的初始化過(guò)程是否檢測(cè)到零點(diǎn)位置，若否，則進(jìn)入步驟S300 ；若是，則進(jìn)入步驟S400 ；
[0013]S300、系統(tǒng)斷電，調(diào)節(jié)聯(lián)軸器角位，返回步驟SlOO ；
[0014]S400、判斷步驟SlOO的初始化過(guò)程是否定位在零點(diǎn)位置，若否，則進(jìn)入步驟S500 ；若是，則進(jìn)入步驟S600 ；
[0015]S500、系統(tǒng)斷電，根據(jù)控制器指示調(diào)節(jié)聯(lián)軸器角位，返回步驟SlOO ;
[0016]S600、控制器初始化定位完成。
[0017]本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案為:
[0018]一種用于可調(diào)濾波器傳動(dòng)和控制系統(tǒng)，包括編碼器、聯(lián)軸器、電機(jī)、減速器和控制器；所述編碼器通過(guò)聯(lián)軸器與電機(jī)相連接，所述電機(jī)與減速器相連接，設(shè)有一主軸，所述主軸的一端與減速器相連接，所述主軸的另一端與濾波器相連接，在所述主軸上設(shè)有光柵，所述光柵與主軸同軸，所述光柵包括透光區(qū)和非透光區(qū)，設(shè)有一光電門，所述光電門與光柵具有固定的相對(duì)位置；所述編碼器和光電門與控制器電連接，所述控制器與電機(jī)電連接；當(dāng)光柵隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，光電門感應(yīng)到透光區(qū)時(shí)，光電門輸出信號(hào)第一預(yù)設(shè)電平，光電門感應(yīng)到非透光區(qū)時(shí)，光電門輸出信號(hào)第二預(yù)設(shè)電平。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:系統(tǒng)上電后，控制器執(zhí)行初始化過(guò)程，所述初始化過(guò)程主要進(jìn)行判斷是否檢測(cè)到零點(diǎn)位置和是否定位在零點(diǎn)位置，通過(guò)斷電、調(diào)節(jié)聯(lián)軸器角位和重新上電等步驟進(jìn)行初始化調(diào)零過(guò)程。通過(guò)以上步驟，可使整個(gè)系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，即零點(diǎn)位置。若沒(méi)有將零點(diǎn)調(diào)節(jié)至光柵透光區(qū)中心的操作，意味著沒(méi)有控制零點(diǎn)位置，使得零點(diǎn)坐落位置隨機(jī)，容易出現(xiàn)零點(diǎn)失蹤的故障，通過(guò)控制零點(diǎn)坐落位置，確保初始零點(diǎn)位置穩(wěn)定可
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【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明【背景技術(shù)】中傳動(dòng)方式一的原理框圖；
[0021]圖2為本發(fā)明【背景技術(shù)】中基準(zhǔn)零點(diǎn)角位固定量偏移故障模式的曲線示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的用于可調(diào)濾波器傳動(dòng)和控制系統(tǒng)的零點(diǎn)調(diào)節(jié)方法的步驟流程圖；
[0023]圖4為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的控制器顯示界面一示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的控制器顯示界面二示意圖；
[0025]圖6為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的用于可調(diào)濾波器傳動(dòng)和控制系統(tǒng)的零點(diǎn)定位方法的具體步驟流程圖；
[0026]圖7為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的用于可調(diào)濾波器傳動(dòng)和控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中光柵的透光區(qū)為扇形示意圖；
[0028]圖9為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中光柵的透光區(qū)為矩形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以說(shuō)明。
[0030]本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:系統(tǒng)上電后，控制器執(zhí)行初始化過(guò)程，所述初始化過(guò)程主要進(jìn)行判斷是否檢測(cè)到零點(diǎn)位置和是否定位在零點(diǎn)位置，通過(guò)斷電、調(diào)節(jié)聯(lián)軸器角位和重新上電等步驟進(jìn)行初始化調(diào)零過(guò)程。
[0031]請(qǐng)參照?qǐng)D3，為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的用于可調(diào)濾波器傳動(dòng)和控制系統(tǒng)的零點(diǎn)調(diào)節(jié)方法的步驟流程圖，具體如下:
[0032]一種用于可調(diào)濾波器傳動(dòng)和控制系統(tǒng)的零點(diǎn)調(diào)節(jié)方法，包括:
[0033]S100、系統(tǒng)上電，控制器執(zhí)行初始化過(guò)程，所述初始化過(guò)程為檢測(cè)零點(diǎn)位置，并定位在零點(diǎn)位置；
[0034]S200、判斷步驟SlOO的初始化過(guò)程是否檢測(cè)到零點(diǎn)位置，若否，則進(jìn)入步驟S300 ；若是，則進(jìn)入步驟S400 ；
[0035]S300、系統(tǒng)斷電，調(diào)節(jié)聯(lián)軸器角位，返回步驟SlOO ；
[0036]S400、判斷步驟SlOO的初始化過(guò)程是否定位在零點(diǎn)位置，若否，則進(jìn)入步驟S500 ；若是，則進(jìn)入步驟S600 ；
[0037]S500、系統(tǒng)斷電，根據(jù)控制器指示調(diào)節(jié)聯(lián)軸器角位，返回步驟SlOO ;
[0038]S600、控制器初始化定位完成。
[0039]從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于:系統(tǒng)上電后，控制器執(zhí)行初始化過(guò)程，所述初始化過(guò)程主要進(jìn)行判斷是否檢測(cè)到零點(diǎn)位置和是否定位在零點(diǎn)位置，通過(guò)斷電、調(diào)節(jié)聯(lián)軸器角位和重新上電等步驟進(jìn)行初始化調(diào)零過(guò)程。通過(guò)以上步驟，可使整個(gè)系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，即零點(diǎn)位置。若沒(méi)有將零點(diǎn)調(diào)節(jié)至光柵透光區(qū)中心的操作，意味著沒(méi)有控制零點(diǎn)位置，使得零點(diǎn)坐落位置隨機(jī)，容易出現(xiàn)零點(diǎn)失蹤的故障，通過(guò)控制零點(diǎn)坐落位置，確保初始零點(diǎn)位置穩(wěn)定可靠。
[0040]進(jìn)一步的，所述判斷是否檢測(cè)到零點(diǎn)位置表示為判斷是否進(jìn)入光柵的透光區(qū)，設(shè)置進(jìn)入光柵的透光區(qū)，光電門輸出高電平信號(hào)，則根據(jù)光電門輸出信號(hào)即可判斷是否進(jìn)入光柵的透光區(qū)；設(shè)置零點(diǎn)位置為光柵透光區(qū)的居中位置，所述判斷是否定位在零點(diǎn)位置表示為判斷是否定位在光柵透光區(qū)的居中位置。
[0041]進(jìn)一步的，所述步驟S400具體為:若第一位置與第一邊沿的距離值為A，第一位置與第二邊沿的距離值為B，當(dāng)A與B進(jìn)行相減的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)閥值時(shí)，則進(jìn)入步驟S600 ;所述第一位置為當(dāng)前位置，所述第一邊沿與第二邊沿為光柵透光區(qū)與非透光區(qū)的邊沿線。
[0042]由上述描述可知，根據(jù)上述方法，可將當(dāng)前位置調(diào)節(jié)至透光區(qū)相對(duì)居中的位置，與居中位置的誤差范圍由預(yù)設(shè)閥值決定，通過(guò)更改預(yù)設(shè)閥值，可實(shí)現(xiàn)精確定位。
[0043]進(jìn)一步的，還包括控制器初始化定位完成后，系統(tǒng)上電時(shí)定位零點(diǎn)位置過(guò)程，具體步驟如下:
[0044]S700、控制器上電驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0045]S800、根據(jù)光電門輸出信號(hào)，判斷是否進(jìn)入光柵透光區(qū)，若否，則進(jìn)入步驟S700;若是，則進(jìn)入步驟S900 ；
[0046]S900、當(dāng)進(jìn)入光柵透光區(qū)時(shí)，判斷光電編碼器輸出信號(hào)是否為0000，若否，則返回步驟S700 ;若是，則進(jìn)入步驟S1000 ；
[0047]S1000、停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄當(dāng)前位置為主軸基準(zhǔn)零點(diǎn)位置，完成定位零點(diǎn)位置。
[0048]由上述描述可知，通過(guò)判斷是否進(jìn)入光柵透光區(qū)以及進(jìn)入光柵透光區(qū)時(shí)，判斷光電編碼器輸出信號(hào)是否為0000，來(lái)確定主軸基準(zhǔn)零點(diǎn)位置，當(dāng)停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，記錄當(dāng)前位置為主軸基準(zhǔn)零點(diǎn)位置，并停止在零點(diǎn)位置上。
[0049]進(jìn)一步的，所述光電編碼器輸出信號(hào)為4位數(shù)與該光電編碼器的分辨率有關(guān)，本發(fā)明實(shí)施例采用的光電編碼器的分辨率為2048，所以輸出信號(hào)為4位數(shù)，若采用的光電編碼器的分辨率為512，則輸出信號(hào)為3位數(shù)。
[0050]進(jìn)一步的，還包括步驟
[0051]S1100、判斷是否接收到頻率指令，若是，則進(jìn)入步驟1200 ;若否，則電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0052]S1200、所述控制器根據(jù)所述指令得出該頻率對(duì)應(yīng)的角度編碼值，根據(jù)所述的角度編碼值對(duì)應(yīng)的目標(biāo)位置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，若到達(dá)目標(biāo)位置，則停止驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，若未到達(dá)目標(biāo)位置，則繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0053]由上述描述可知，當(dāng)接收到頻率指令時(shí)，可根據(jù)光電編碼器進(jìn)行角位計(jì)算，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高精確度的定位。
[0054]實(shí)施例一
[0055]系統(tǒng)初始化零點(diǎn)調(diào)節(jié)具體步驟如下:
[0056]1、系統(tǒng)上電開機(jī)對(duì)零點(diǎn)(或通過(guò)復(fù)位重新對(duì)零點(diǎn))后，觀察控制器顯示屏幕提示的距邊沿I編碼值(零點(diǎn)與邊沿I的編碼差值)和距邊沿2編碼值(零點(diǎn)與邊沿2的編碼差值)，(距邊沿I和距邊沿2編碼值越接近一致，見(jiàn)圖4，意味著零點(diǎn)位置越接近光柵縫隙中心)，根據(jù)狀態(tài)欄提示的調(diào)節(jié)方向進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0057]2、如果無(wú)法找到零點(diǎn)，電機(jī)會(huì)一直轉(zhuǎn)動(dòng)停不下來(lái)，則斷電，先旋松聯(lián)軸器上靠近電機(jī)的螺釘，然后任意方向(調(diào)整聯(lián)軸器時(shí)的視角都是從編碼器往濾波器方向看)旋轉(zhuǎn)聯(lián)軸器，然后旋緊螺釘，重新上電開機(jī)對(duì)零點(diǎn)，直到能找到零點(diǎn)為止，然后按步驟3?4調(diào)整聯(lián)軸器的位置，使得零點(diǎn)位置處在光柵縫隙中心附近。(