专利名称：库架双电机同步驱动定位控制机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种库架双电机同步驱动定位控制机构，具体的说是一 种用于公安交通管理驾驶人桩考根据车辆不同而自动变换考试库型的控制机 构。
背景技术：
根据公安部颁布的国内驾驶人学习、考试相关的规定，学员允许使用符
合公安部91号令相关规定的任意车辆进行考试。不固定考试车辆，可使用学 员平时练习驾驶的(符合考试要求)车辆参加考试，减轻考生心理压力，减 少对考试车辆的熟悉过程。但自带车辆参加考试由于车辆外形尺寸不同，考 试场地桩杆及传感器位置必须进行相应的调整。使用移动库架方式使桩杆及 传感器至指定位置，变换考试场地库型，可完全满足公安部驾驶员考试相关 规定的要求。
考试场地的门形库架宽度一般均大于9米，高度约3米，自重约l吨至 1.5吨，为使库架两边能够同步、稳定行走，精确定位，通常使用一个电动 机驱动，钢丝绳双边牵引，以保证库架两边同步移动，结构复杂，定位精度 低。使用大功率直流伺服电机进行驱动、精确控制较为简单，但大功率驱动 成本极高。交流异步电动机功率大、成本低、效率高，但精确控制较难。 发明内容
本实用新型的目的在于针对上述不足指出，提供一种库架双电机同步驱 动定位控制机构，移动库架由双电机同步驱动，变速行走，高精度定位数字 控制。
按照本实用新型提供的方案， 一种库架双驱动电机同步驱动定位控制机 构，在库架两端左右滑架上分别安装两个交流异步电动机，所述两个交流异 步电动机通过机械减速器连接驱动滑架行走的主动轮。
滑架上的被动轮连接用于检测滑架实际行走距离的圆形编码器，所述圆 形编码器的输出端连接库架行走机构控制器的输入端。
所述两个交流异步电动机的控制端分别连接库架行走机构控制器，并同 时通过数控变频调速器连接库架行走机构控制器。
所述库架行走机构控制器还与主控计算机连接。所述库架行走机构控制器还连接有库架单边运行受阻产生扭动，而对两 个交流异步电动机的驱动补偿无法达到平衡时进行报警的报警装置。 本实用新型具备以下优点
本实用新型使用机械传动与电气控制结合、变频与闭环数控结合，使用 两台交流异步电动机分别驱动库架左、右两个滑架，由于对两个驱动电机进 行精确同步的速度控制及转动量控制，从而使双电机驱动的库架平稳、快速 运行，精确定位。应用该技术的驾驶员考试设备可根据不同车型快速变换库 型，满足公安部对驾驶人考试设备的尺寸精度及功能的要求。
本实用新型由于解决了库架两边双电机驱动的同步及控制问题，使库架 行走机构非常简单、可靠且降低了生产加工成本，减少了场地安装及调试工 作量，由于无牵引钢丝绳，设备安装后的场地整洁美观；因库架运行采用升、 降频技术，变换库型迅速，行走平稳，定位精度高，系统运行安全。
图1是本实用新型机械结构示意图。
图2是对近距、中矩、远距三种情况进行运行控制的速度-距离曲线。
图3是本实用新型的电路框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
驾驶员考试设备中门形库架自重一般在1吨至1.5吨间，高度3米以上。 如图1所示，两台交流异步电动机1 (简称驱动电机)安装在库架两端左右 滑架上，滑架上各有二个钢轮， 一个是主动轮5， 一个是被动轮6。库架左右 两个滑架2均在特制导轨3上运行。滑架2上驱动电机1通过机械减速器4 带动主动轮5运转，驱动库架行走；为防止主动轮5打滑造成误判，库架被 动轮6联接圆形编码器7，检测库架实际行走距离，编码器与控制电路形成 闭环控制。
当库架行走机构控制器接收到操作员通过主控计算机发出的变换库型指 令后，将自行判断库架需行走距离、并分为近距、中矩、远距三种情况进行 运行控制。如图2所示，是三种情况对应的速度/距离曲线。近距情况和远距 情况下，驱动电机1首先带动库架低速缓慢启动并逐渐升频加速运行，随后 驱动电机1带动库架分别按照低速和高速匀速运行，最后驱动电机1控制库 架提前降频减速运行至相应位置时由库架行走机构控制器发出停止信号停止 并锁定。中距的情况下，驱动电机1首先带动库架低速缓慢启动并逐渐升频加速运行，随后驱动电机1控制库架降频减速运行至相应位置时由库架行走 机构控制器发出停止信号停止并锁定。
如图3所示，两个交流异步电动机1通过机械减速器4连接驱动滑架2 行走的主动轮5;滑架2上的被动轮6连接用于检测滑架2实际行走距离的 圆形编码器7，所述圆形编码器7的输出端连接库架行走机构控制器的输入 端。所述两个交流异步电动机1的控制端分别连接库架行走机构控制器，并 同时通过数控变频调速器连接库架行走机构控制器；所述库架行走机构控制 器还与主控计算机连接。图3中实线表示电气连接，虚线表示机械联动。
本实用新型使用一台数控变频调速器以升、降频方式分别闭环控制两台 交流电机。当操作员在主控计算机发出变库指令后，库架行走机构控制器接 收指令并判断库架行走距离后控制数控变频调速器、电动机控制器以升频加 速方式驱动库架左、右滑架2的两台交流异步电机运转，库架向指定方向运 动。电机启动时逐渐升频加速运转，中途高速运转，滑架2运行时库架行走 机构控制器实时接受滑架2被动轮6上安装的圆形编码器7信号并分别计量 左右滑架2运行距离，当滑架2行至预订位置前一定距离，库架行走机构控 制器控制数控变频调速器使电动机1以降频减速方式运转直至滑架2至预订 位置时，库架行走机构控制器控制左右电动机控制器使驱动电机1分别准确 停在预订定位置。
当因异物或其它原因意外阻碍库架单边行进时，库架行走机构控制器将 检测到库架左、右两边编码器数值(行走距离)产生差值，差值较小时，库 架行走机构控制器分别对驱动左、右滑架2电机升、降转速进行补偿，当差 值大于一定数量时，主控计算机将自行停止电动机l运行并示警，防止库架 产生扭曲失衡。
本实用新型可用于公安交通管理驾驶人考试及车辆检测设备。驾驶人考 试及车辆检测设备由于车辆外形尺寸不同，必须使桩杆及传感器置于空间不 同位置，双电机驱动高精度移动式库架可带动桩杆及传感器变速行走至指定 尺寸进行驾驶员考试。该技术同样可用于车辆检测，驱动传感器对不同高度、 宽度的车辆灯光进行检测。
权利要求1、一种库架双驱动电机同步驱动定位控制机构，其特征是在库架两端左右滑架上分别安装两个交流异步电动机，所述两个交流异步电动机通过机械减速器连接驱动滑架行走的主动轮；滑架上的被动轮连接用于检测滑架实际行走距离的圆形编码器，所述圆形编码器的输出端连接库架行走机构控制器的输入端；所述两个交流异步电动机的控制端分别连接库架行走机构控制器，并同时通过数控变频调速器连接库架行走机构控制器；所述库架行走机构控制器还与主控计算机连接。
2、 根据权利要求1所述的库架双驱动电机同步驱动定位控制机构，其特 征在于，所述库架行走机构控制器还连接有库架单边运行受阻产生扭动，而 对两个交流异步电动机的驱动补偿无法达到平衡时进行报警的报警装置。
专利摘要本实用新型涉及一种库架双电机同步驱动定位控制机构，在库架两端左右滑架上分别安装两个交流异步电动机，所述两个电动机通过机械减速器连接驱动滑架行走的主动轮；滑架上的被动轮连接用于检测滑架实际行走距离的圆形编码器，所述圆形编码器的输出端连接库架行走机构控制器的输入端；两个交流异步电动机的控制端分别连接库架行走机构控制器，并同时通过数控变频调速器连接库架行走机构控制器；所述库架行走机构控制器还与主控计算机连接。本实用新型使用变频与闭环数控结合，使双电机驱动的库架变换库型迅速，行走平稳，定位精度高，系统运行安全可靠；库架行走机构简单、可靠且降低了生产加工成本；无牵引钢丝绳，设备安装后的场地整洁美观。
文档编号H02P5/00GK201418055SQ20092004171
公开日2010年3月3日 申请日期2009年4月1日 优先权日2009年4月1日
发明者周显臻, 方佳音, 李小武, 籍东辉, 庆 马 申请人:公安部交通管理科学研究所