一种用于柔性膜输送的纠偏控制系统的制作方法_3

文档序号:8452903阅读:来源:国知局
二电桥驱动器BD2的第一输入端与第二输入端分别连接主控模块输出的第三输出信号PWM3与第四输出信号PWM4,第一输出端V3与第二输出端V4分别连接第三功率管Q3与第四功率管Q4的栅极;第三电桥驱动器BD3的第一输入端与第二输入端分别连接主控模块输出的第五输出信号PWM5与第六输出信号PWM6,第一输出端V5与第二输出端V6分别连接第五功率管Q5与第六功率管Q6的栅极;第四电桥驱动器BD4的第一输入端与第二输入端分别连接主控模块输出的第七输出信号PWM7与第八输出信号PWM8,第一输出端V7与第二输出端V8分别连接第七功率管Q7与第八功率管Q8的栅极;第一功率管Ql的漏极同时与第一二极管Dl和电源相连接,源极同时与第二功率管Q2的漏极、第一二极管Dl的阳极、第二二极管D2的阴极和第一接插口 CONl的第一接口相接,第二功率管Q2的漏极同时与第二二极管D2的阳极、电机反馈模块第一信号线Ul和第一电阻Rl的一端相接,第一电阻Rl的另一端与地相接;第三功率管Q3的漏极同时与第三二极管D3和电源相连接,源极同时与第四功率管Q4的漏极、第三二极管D3的阳极、第四二极管D4的阴极和第一接插口 CONl的第二接口相接,第四功率管Q4的漏极同时与第四二极管D4的阳极、电机反馈模块第二信号线U2和第二电阻R2的一端相接,第二电阻R2的另一端与地相接;第五功率管Q5的漏极同时与第五二极管D5和电源相连接,源极同时与第六功率管Q6的漏极、第五二极管D5的阳极、第六二极管D6的阴极和第一接插口 CONl的第三接口相接,第六功率管Q6的漏极同时与第六二极管D6的阳极、电机反馈模块第三信号线U3和第三电阻R3的一端相接,第三电阻R3的另一端与地相接;第七功率管Q7的漏极同时与第七二极管D7和电源相连接,源极同时与第八功率管Q8的漏极、第七二极管D7的阳极、第八二极管D8的阴极和第一接插口 CONl的第四接口相接,第八功率管Q8的漏极同时与第八二极管D8的阳极、电机反馈模块第四信号线U4和第四电阻R4的一端相接,第四电阻R4的另一端与地相接。
[0043]上述电机驱动模块的工作原理为:电桥驱动器接收主控模块发送的PWM波,其中,当纠偏执行器电机类型为步进电机时,此时PWM波为八路PWM波信号,即:PWM1、PWM2、…、PWM8,同时使用第一电桥驱动器BD1、第二电桥驱动器BD2、第三电桥驱动器BD3和第四电桥驱动器BD4 ;而当纠偏执行器电机类型为直流无刷电机时,此时PWM波为六路PWM波信号:PWM1、PWM2、…、PWM6,同时使用第一电桥驱动器BD1、第二电桥驱动器BD2和第三电桥驱动器BD3 ;而当纠偏执行器电机类型为直流有刷电机时,此时PWM波为四路PWM波信号:PWM1、PWM2、PWM3、PWM4,同时使用第一电桥驱动器BDl和第二电桥驱动器BD2。此外,相邻两路P丽波互补,即P丽I与P丽2互补,P丽3与P丽4互补,P丽5与P丽6互补,P丽7与P丽8互补。电桥驱动器将输入的每路PWM波信号放大到足以驱动对应的功率管,例如PWMl信号放大后第一输出端Vl可以驱动第一功率管Ql,即当PWMl信号为高电平时第一功率管Ql导通。由PWMl与PWM2互补可知第一输出端Vl输出信号与第二输出端V2输出信号互补,又因第一功率管Ql与第二功率管Q2构成驱动桥臂,第一功率管Ql导通则第二功率管Q2关断,此时第一接插口 CONl的第一接口与电源相连通;反之,第一功率管Ql关断则第二功率管Q2导通,此时第一接插口 CONl的第一接口与地相连通。以此类推,第三功率管Q3与第四功率管Q4构成的驱动桥臂、第五功率管Q5与第六功率管Q6构成的驱动桥臂、第七功率管Q7与第八功率管Q8构成的驱动桥臂依次可以控制第一接插口 CONl的第二、三、四接口。将步进电机四线分别接于第一接插口 CONl的第一至四接口、直流无刷电机的三线接于第一接插口 CONl的第一至三接口、直流有刷电机的两线接于第一接插口 CONl的第一至二接口即可由上述电机驱动模块驱动三种电机。驱动过程中的电流流经桥臂末端所接第一至四电阻,因电阻一端接地,将另一端的反应电流值的电压信号即电阻上的压降通过第一信号线U1、第二信号线U2、第三信号线U3、第四信号线U4输出到电机反馈模块,以供电流过大时检测报警。
[0044]通过以上方式,电机驱动模块接收到主控模块发送的多路PWM波,利用电桥放大器将输入的PWM波放大,放大后的每路信号分别驱动一个功率管的关断,每两个功率管构成一个驱动桥臂,从而驱动外接的纠偏执行器中电机的转动。驱动过程中将每一个桥壁的电流信号通过一根信号线输出到电机反馈模块,电机反馈模块上包括可以接纠偏执行器电机的编码器、hall传感器的接口,可以读取电机的位置、速度、方向信息,电机反馈模块将电流信号进行滤波放大后,连同位置、速度、方向信息输出到主控模块,主控模块计算后得出达到预计纠偏位置还需多少调节量,从而实现闭环控制过程,直至达到预计纠偏位置后一轮调整结束。随后,主控模块获取并计算新的调节量,开始新一轮调整。在调整过程中,若发生电机卡死、纠偏超过范围等情况,主控模块会接收到电机反馈模块发送的异常信号,并向报警输出模块发送报警指示,报警输出模块进行报警。
[0045]作为本发明的又一关键改进所在,按照本发明的另一优选实施方式,如图4中所不,所述信号米集模块可包括第一电位器VRl、第二电位器VR2、第一滤波器BP1、第二滤波器BP2、第一运算放大器OPl、第二运算放大器0P2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电容Cl和第二电容C2。
[0046]具体而言,第一电位器VRl —端外接第一纠偏传感器,另一端接第五电阻R5的一端与第一滤波器BPl的输入端,第五电阻R5的另一端接地;第一滤波器BPl的输出端接第一运算放大器OPl的正向输入端,第一运算放大器OPl的负向输入端接第七电阻R7的一端并同时接第一运算放大器OPl的输出端;第七电阻R7的另一端接第一电容Cl的正极并将第一传感器信号Voutl接出到主控模块,第一电容Cl的负极接地;第二电位器VR2 —端外接第二纠偏传感器,另一端接第六电阻R6的一端与第二滤波器BP2的输入端,第六电阻R6的另一端接地;第二滤波器BP2的输出端接第二运算放大器0P2的正向输入端,第二运算放大器0P2的负向输入端接第八电阻R8的一端并同时接第二运算放大器0P2的输出端;第八电阻R8的另一端接第二电容C2的正极并将第二传感器信号Vout2接出到主控模块,第二电容C2的负极接地。
[0047]上述信号采集模块的工作原理为:第一纠偏传感器的信号经过第一电位器VRl与第五电阻R5的分压,电压降低,通过手动调节第一电位器的电阻值,可以实现可变系数降压。降压后的信号输入第一滤波器BPl进行滤波,滤波后的信号输入第一运算放大器OPl正向输入端;将第一运算放大器OPl的负向输入端与输出端相连接,第一运算放大器OPl构成电压跟随器,即输出端的电压与正向输入端滤波后的电压相等;第一运算放大器OPl保证了信号的良好输入输出特性,输出的信号通过第七电阻R7、第八电容Cl组成的RC滤波环节滤波后,最终信号Voutl输出到主控模块。第二纠偏器的信号输入过程和处理原理与第一纠偏传感器相似。
[0048]如图5所示,在本发明的另一个实施例中,柔性膜纠偏控制器还包括设置在操作面板上的分别与主控模块连接的操作模块和显示模块。操作模块用于对所述主控模块输入操作指令,显示模块用于实时显示柔性膜纠偏控制器的工作状态信息与系统信息,通过操作模块与现实模块可以实时观测纠偏传感器位置信息,也能够通过按键对位置进行微调,能够通过按键选择自动纠偏、手动纠偏、对中等模式;并可利用按键设置系统参数(包括使用的纠偏传感器类型、报警提示条件)。
[0049]本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于柔性膜输送的纠偏控制系统,该纠
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