一种机械设备换向间隙补偿的控制系统和控制方法
【专利摘要】一种机械设备换向间隙补偿的控制系统，包括连接于机械设备上的位移传感器或位置编码器，位移传感器或位置编码器与可编程控制器的信号端相连，可编程控制器的其他信号端分别与触摸屏、上位计算机、操作台和变频器的信号端相连接，变频器与电机相连接，电机与机械设备的供电端相连接，通过使用一种控制方法来补偿机械设备的换向间隙，使机械设备的实际位置显示值和机械设备的实际位置始终保持一致，通过电气控制系统，实现机械设备准确位置定位。
【专利说明】一种机械设备换向间隙补偿的控制系统和控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械设备控制【技术领域】，特别涉及一种机械设备换向间隙补偿的控制系统和控制方法。
【背景技术】[0002]机械设备的加工精度都有一定的公差，在设备的装配过程中不可避免地存在着必要的机械间隙，机械设备换向时，就有换向间隙的出现，使设备不能准确定位，对于高精度的位置定位系统来说，就不能满足实际要求。
[0003]机械设备换向间隙的问题，通过减小机械设备加工精度的公差，提高设备装配的精度可以缩小间隙，但不能彻底消除间隙，对于高精度要求的系统来说就要通过换向间隙补偿来解决。
[0004]机械设备的位置检测，大部分不能直接检测，而是通过位移传感器或位置编码器来间接测量，其中就包含着机械设备换向间隙引起的误差，机械设备的位置不能准确检测，也使机械设备的位置定位自动控制无法实现，所以进行机械设备换向间隙补偿很有必要。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种机械设备换向间隙补偿的控制系统和控制方法，通过使用一种控制方法来补偿机械设备的换向间隙，使机械设备的实际位置显示值和机械设备的实际位置始终保持一致，通过电气控制系统，实现机械设备准确位置定位。
[0006]为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]—种机械设备换向间隙补偿的控制系统,包括连接于机械设备上的位移传感器或位置编码器，位移传感器或位置编码器与可编程控制器的信号端相连，可编程控制器的其他信号端分别与触摸屏、上位计算机、操作台和变频器的信号端相连接，变频器与电机相连接，电机与机械设备的供电端相连接，机械设备包括机械设备主动件2和机械设备被动件
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[0008]一种机械设备换向间隙补偿的控制方法，包括以下步骤:
[0009](1)位移传感器或位置编码器检测的设备位置值为a ;机械设备从大到小换向瞬间保存的实际位置值为a’ ；机械设备从小到大换向瞬间保存的实际位置值为a";机械设备换向间隙测量值为k ;机械设备从大到小第η次换向的间隙值为bn ;机械设备从小到大第η次换向的间隙值为Cn ;机械设备的实际位置显示值为d ；
[0010](2)机械设备从大到小换向间隙补偿
[0011]机械设备从大到小换向的瞬间，a值修正为当前的d值；并把d赋值给a’，计算机械设备的实际位置显示值d
[0012]当a ≥ a’ _bn 时，d=a ，bn+1=bn_ (a -a), Cn+1=Cn+ (a -a)；
[0013]当a<a? _bn 时，d=a+bn，bn+1=0，Cn+1=b0[0014](3)机械设备从小到大换向间隙补偿
[0015]机械设备从小到大换向的瞬间，a值修正为当前的d值；并把d赋值给a",计算机械设备的实际位置显示值d
[0016]当a < a"+Cn 时，d=a", Cn+1=Cn_ (a_a")，bn+1=bn+(a_a")；
[0017]当a>a"+Cn 时，d=a-Cn, Cn+1=0, bn+1=b0
[0018]所述的机械设备换向间隙k测量过程为:控制机械设备沿着位移量增大的方向运行，消除掉从小到大的换向间隙后，控制机械设备从大到小换向运行，使用千分表直接测量机械设备的位置变化量Δdi，记录位移传感器或位置编码器检测的位置变化量Δai，以上过程重复进行10次，使用下面公式计算k
【权利要求】
1.一种机械设备换向间隙补偿的控制系统，其特征在于，包括连接于机械设备上的位移传感器或位置编码器，位移传感器或位置编码器与可编程控制器的信号端相连，可编程控制器的其他信号端分别与触摸屏、上位计算机、操作台和变频器的信号端相连接，变频器与电机相连接，电机与机械设备的供电端相连接，机械设备包括机械设备主动件(2)和机械设备被动件(1)。
2.一种基于权1控制系统的一种机械设备换向间隙补偿的控制方法，其特征在于，包括以下步骤:(1)位移传感器或位置编码器检测的设备位置值为a;机械设备从大到小换向瞬间保存的实际位置值为a’ ；机械设备从小到大换向瞬间保存的实际位置值为a";机械设备换向间隙测量值为k ;机械设备从大到小第η次换向的间隙值为bn ;机械设备从小到大第η次换向的间隙值为Cn ;机械设备的实际位置显示值为d ；(2)机械设备从大到小换向间隙补偿机械设备从大到小换向的瞬间，a值修正为当前的d值；并把d赋值给a’ ,计算机械设备的实际位置显示值d当 a ≥ a’ _bn 时，d=a , bn+1=bn_ (a -a), Cn+1=Cn+ (a -a)；当 a〈a’ _bn 时，d=a+bn, bn+1=0, Cn+1=b0(3)机械设备从小到大换向间隙补偿机械设备从小到大换向的瞬间，a值修正为当前的d值；并把d赋值给a",计算机械设备的实际位置显示值d当 a < a"+Cn 时，d=a", Cn+1=Cn_ (a_a"), bn+1=bn+(a_a")；当 a>a"+Cn 时，d=a-Cn, Cn+1=0, bn+1=b0所述的机械设备换向间隙k测量过程为:控制机械设备沿着位移量增大的方向运行，消除掉从小到大的换向间隙后，控制机械设备从大到小换向运行，使用千分表直接测量机械设备的位置变化量Λ φ，记录位移传感器或位置编码器检测的位置变化量Aai，以上过程重复进行10次，使用下面公式计算k:
【文档编号】G05B19/404GK103676780SQ201310577414
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月16日 优先权日:2013年11月16日
【发明者】许展望 申请人:中国重型机械研究院股份公司