座舱姿态控制系统、方法及设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及多轴控制领域，特别是涉及一种座舱姿态控制系统、方法及设备。
【背景技术】
[0002]在传统的载人座舱机构设计当中，大多在一条限定的轨道上直线运动或是在一个平面运动，样式单一，结构简单，已经很难满足游客日益增高的需求，相应的立体运动由于机构复杂，安全要求高，维护复杂，使得以往的案例较少。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种安全性高、机构简单、方便维护的座舱姿态控制系统、方法及设备。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]本发明的座舱姿态控制系统，包括旋转驱动器、大臂俯仰驱动器、小臂俯仰驱动器和摇摆驱动器，四个驱动器分别与旋转轴、大臂俯仰轴、小臂俯仰轴和摇摆轴的驱动电动机的控制端连接，用于驱动对应的电动机；
[0006]每个驱动器分别连接一个制动电阻，四个驱动器分别与对应电动机的制动装置的控制端连接，用于根据电动机的输出转矩控制电动机的制动装置的力矩与制动联锁控制模块。
[0007]还包括控制器，所述控制器与所述驱动器通信连接，能控制所述驱动器对应的电动机及其制动装置。
[0008]本发明的座舱姿态控制方法，通过上述的座舱姿态控制系统实现设备多轴控制，包括:
[0009]根据所接收的由控制器发送的速度给定和位置给定及控制指令驱动电动机及其制动装置；
[0010]当检测电动机的输出转矩大于预设值时通过驱动器控制电动机制动装置的控制器使电动机的制动装置松开制动；
[0011]当检测电动机的输出转矩小于或等于预设值时通过驱动器控制电动机制动装置的控制器使电动机的制动装置进行制动。
[0012]本发明的设备，包括座舱本体、多根轴及其驱动电动机，，所述电动机及其制动装置由上述的座舱姿态控制系统控制。
[0013]由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的座舱姿态控制系统、方法及设备，通过控制器控制多个驱动器同时运行，之间采用网络通信，接线减少、机构简单、安全性高，使得实现立体运动的同时，也增加了游客的观赏性。
【附图说明】
[0014]图1为本发明实施例提供的座舱姿态控制系统的总结构框图；
[0015]图2为本发明实施例提供的座舱姿态控制系统的具体结构框图；
[0016]图3为本发明实施例提供的座舱姿态控制系统的各轴驱动器结构框图；
[0017]图4为本发明实施例提供的座舱姿态控制系统的控制器结构框图；
[0018]图5为本发明实施例提供的座舱姿态控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0020]本发明的座舱姿态控制系统，其较佳的【具体实施方式】是:
[0021 ] 包括旋转驱动器、大臂俯仰驱动器、小臂俯仰驱动器和摇摆驱动器，四个驱动器分别与旋转轴、大臂俯仰轴、小臂俯仰轴和摇摆轴的驱动电动机的控制端连接，用于驱动对应的电动机；
[0022]每个驱动器分别连接一个制动电阻，四个驱动器分别与对应电动机的制动装置的控制端连接，用于根据电动机的输出转矩控制电动机的制动装置的力矩与制动联锁控制模块。
[0023]还包括控制器，所述控制器与所述驱动器通信连接，能控制所述驱动器对应的电动机及其制动装置。
[0024]所述控制器的速度给定控制端、位置给定控制端和控制指令控制端通过Ethercat网络通信分别与4个驱动器的速度给定输入端、位置给定输入端以及控制指令输入端连接。
[0025]每个驱动器均设有报警信号输出端，各报警信号输出端均通过继电器输入/输出接口模块与所述控制器连接。
[0026]所述驱动器设有用于侦测电动机负载变化的负载侦测模块、根据所述负载侦测模块侦测的负载变化状态调整当前频率的频率调整模块。
[0027]所述控制器包括速度给定设置模块、位置给定设置模块、通讯模块、电流反馈处理模块和报警处理模块；
[0028]所述速度给定设置模块用于设置发送给驱动器的速度控制；
[0029]所述位置给定设置模块用于设置发送给驱动器的位置控制；
[0030]所述通讯模块用于向驱动器发送所述位置给定、速度给定和控制指令，及反馈状态、故障信息到控制器；
[0031]所述电流反馈处理模块用于对驱动器反馈的电流信号进行处理；
[0032]所述报警处理模块用于对驱动器发回的报警信号进行处理，以发出报警。
[0033]本发明的座舱姿态控制方法，其较佳的【具体实施方式】是:
[0034]通过上述的座舱姿态控制系统实现设备多轴控制，包括:
[0035]根据所接收的由控制器发送的速度给定和位置给定及控制指令驱动电动机及其制动装置；
[0036]当检测电动机的输出转矩大于预设值时通过驱动器控制电动机制动装置的控制器使电动机的制动装置松开制动；
[0037]当检测电动机的输出转矩小于或等于预设值时通过驱动器控制电动机制动装置的控制器使电动机的制动装置进行制动。
[0038]本发明的设备，其较佳的【具体实施方式】是:
[0039]包括座舱本体、多根轴及其驱动电动机，所述电动机及其制动装置由权利要求1至5任一项所述的座舱姿态控制系统控制。
[0040]具体实施例:
[0041 ] 如图1所示，包括:驱动器2?5和控制器1;
[0042]其中，控制器1与驱动器2?5通信连接，能控制所述驱动器2?5分别驱动主电动机6?9;
[0043]控制器1与驱动器2?5通信连接具体可将控制器1的速度给定指令控制端、位置给定控制端以及控制字经Ethercat网络通讯分别与驱动器2?5的速度给定指令输入端、位置给定输入端和控制字输入端连接。
[0044]如图2所示，上述控制系统的基础上设置制动电阻，其中每个驱动器均单独连接一个制动电阻。用于当电动机处于制动或减速状态时，整流电压增高，能量消耗在制动电阻上，达到稳定控速的效果。
[0045]上述控制系统中还可以设置驱动各轴运行的电动机，形成包括动力装置和控制系统的座舱姿态控制系统，其中各轴电动机的控制端与其对应轴的驱动器连接，分别由对应的驱动器驱动进行正反转或定位，驱动设备在各方向上顺时针、逆时针运行和停止。
[0046]如图3所示，上述控制系统的驱动器设置力矩与制动联锁控制模块，该力矩与制动联锁控制模块与电动机制动装置的控制器连接，根据电动机的输出转矩控制电动机的制动
目.ο
[0047]利用驱动器设置的力矩与制动联锁控制模块，可实现电动机力矩与制动信号的联锁控制，如当设备起步时，力矩与制动联锁控制模块检测到电动机的输出转矩大于预设值，则控制制动装置松开制动，此时设备各轴在电动机驱动下顺利实现起步;而停车时，力矩与制动联锁控制模块检测到电动机的输出转矩小于或等于预设值，则控制制动装置进行制动，此时设备制动装置(如电动机轴的抱闸)制动力下抱紧，实现停车。
[0048]如图2所示，上述控制系统中的驱动器可以设置电流反馈端，各电流反馈端均通过Ethercat网络回连至所述控制器，由控制器根据电流反馈的状态进一步控制驱动器驱动电动机。
[0049]如图3所示，上述控制系统中的驱动器均设有报警信号输出端，各报警信号输出端均通过继电器输入输出接口模块(继电器I/O接口模块)和Ethereat网络与控制器连接，向控制器提供报警信号