联动控制多个翻转臂的方法、装置及计算机可读存储介质与流程

本发明总体说来涉及自动控制领域，更具体地讲，涉及一种联动控制多个翻转臂的方法及装置。

背景技术：

目前，叶片壳体模具的翻转通常通过液压系统进行控制。如图1所示，叶片壳体模具分为：上模PS(pressure side)和下模SS(suction surface)，当需要合模时，通常将SS面固定，然后，使用液压翻转臂将PS面翻转180°与SS面相吻合，这就需要在翻转过程中保证PS面和SS面无错位，要求所使用的多个翻转臂(即，1号翻转臂、2号翻转臂以及3号翻转臂)在翻转过程中的翻转角度一致。

然而，由于机械臂的安装精度及其长时间使用所造成的机械磨损、叶片工艺、管路泄露等因素都会导致翻转臂在翻转过程中彼此之间存在翻转角度偏差，从而导致以下问题：(1)如果翻转角度偏差大于1°，则会进入报警状态而停止翻转，影响生产进度；(2)存在巨大的安全风险；(3)容易加速翻转臂的机械部分的磨损，导致故障率增加。

技术实现要素：

本发明的示例性实施例在于提供一种联动控制多个翻转臂的方法及装置，其能够解决现有技术存在的无法有效控制多个翻转臂在翻转过程中翻转角度一致的问题。

根据本发明的示例性实施例，提供一种联动控制多个翻转臂的方法，所述方法包括：(A)分别向多个驱动装置输入相同的原始控制信号，以使所述多个驱动装置同时产生相同的用于驱动多个翻转臂翻转的电信号，其中，所述多个驱动装置与所述多个翻转臂一一对应，所述多个翻转臂包括一个参考翻转臂和至少一个非参考翻转臂；(B)实时检测所述多个翻转臂的翻转角度；(C)当任一非参考翻转臂与参考翻转臂之间存在翻转角度偏差时，基于所述翻转角度偏差，生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号，并将生成的控制信号代替所述原始控制信号输入到该非参考翻转臂的驱动装置，以使该非参考翻转臂的驱动装置所产生的电信号使得该非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度相同。

可选地，在步骤(C)中，当该非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度之间的偏差小于预设阈值时，使用PID控制器基于所述翻转角度偏差生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号；当该非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度之间的偏差大于或等于所述预设阈值时，使用模糊控制器基于所述翻转角度偏差生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

可选地，使用模糊控制器基于所述翻转角度偏差生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号的步骤包括：使用模糊控制器基于所述翻转角度偏差生成调节控制信号；将生成的调节控制信号叠加到所述原始控制信号，以生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

可选地，所述模糊控制器是二维模糊控制器。

可选地，所述方法还包括：当所述多个翻转臂之中任意两个翻转臂之间的翻转角度偏差大于报警角度时，停止翻转所述多个翻转臂，其中，所述预设阈值是基于报警角度确定的。

可选地，当所述多个翻转臂的数量大于2时，所述预设阈值小于报警角度的一半。

可选地，当所述报警角度为1度时，所述预设阈值大于或等于1/3度，并且小于1/2度。

可选地，所述多个翻转臂是用于翻转叶片壳体模具的上模，使得翻转后的上模与所述叶片壳体模具的下模相吻合的翻转臂。

根据本发明的另一示例性实施例，提供一种联动控制多个翻转臂的装置，所述装置包括：多个角度传感器，用于实时检测多个翻转臂的翻转角度，其中，所述多个角度传感器与所述多个翻转臂一一对应；控制器，被配置为执行以下操作：分别向多个驱动装置输入相同的原始控制信号，以使所述多个驱动装置同时产生相同的用于驱动所述多个翻转臂翻转的电信号；当任一非参考翻转臂与参考翻转臂之间存在翻转角度偏差时，基于所述翻转角度偏差，生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号，并将生成的控制信号代替所述原始控制信号输入到该非参考翻转臂的驱动装置，以使该非参考翻转臂的驱动装置所产生的电信号使得该非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度相同，其中，所述多个驱动装置与所述多个翻转臂一一对应，所述多个翻转臂包括一个参考翻转臂和至少一个非参考翻转臂。

可选地，控制器还被配置为：当该非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度之间的偏差小于预设阈值时，使用PID控制器基于所述翻转角度偏差生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号；当该非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度之间的偏差大于或等于所述预设阈值时，使用模糊控制器基于所述翻转角度偏差生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

可选地，控制器还被配置为：使用模糊控制器基于所述翻转角度偏差生成调节控制信号；将生成的调节控制信号叠加到所述原始控制信号，以生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

可选地，所述模糊控制器是二维模糊控制器。

可选地，控制器还被配置为：当所述多个翻转臂之中任意两个翻转臂之间的翻转角度偏差大于报警角度时，控制停止翻转所述多个翻转臂，其中，所述预设阈值是基于报警角度确定的。

可选地，当所述多个翻转臂的数量大于2时，所述预设阈值小于报警角度的一半。

可选地，当所述报警角度为1度时，所述预设阈值大于或等于1/3度，并且小于1/2度。

可选地，所述多个翻转臂是用于翻转叶片壳体模具的上模，使得翻转后的上模与所述叶片壳体模具的下模相吻合的翻转臂。

根据本发明示例性实施例的联动控制多个翻转臂的方法及装置，能够精确地控制多个翻转臂的翻转角度，以使多个翻转臂在翻转过程中翻转角度一致，从而能够对翻转臂的长期使用所造成的磨损、翻转臂的安装误差等进行反馈调节，提高翻转臂工作的稳定性，降低翻转臂在使用过程中由于彼此之间的翻转角度偏差大于报警角度而导致故障停机的概率，并且，还能够减少翻转臂的机械磨损，延长翻转臂的使用寿命。

将在接下来的描述中部分阐述本发明总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明总体构思的实施而得知。

附图说明

通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本发明示例性实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出叶片壳体模具及翻转臂的示意图；

图2示出根据本发明示例性实施例的联动控制多个翻转臂的方法的流程图；

图3示出根据本发明示例性实施例的所使用的二维模糊控制器的原理图；

图4示出根据本发明示例性实施例的联动控制多个翻转臂的装置的框图。

具体实施方式

现将详细参照本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。

图2示出根据本发明示例性实施例的联动控制多个翻转臂的方法的流程图。

参照图2，在步骤S10，分别向多个驱动装置输入相同的原始控制信号，以使多个驱动装置同时产生相同的用于驱动多个翻转臂翻转的电信号，其中，多个驱动装置与多个翻转臂一一对应。

这里，多个翻转臂包括一个参考翻转臂和至少一个非参考翻转臂。换言之，将多个翻转臂之中的一个翻转臂作为参考翻转臂，并将除参考翻转臂之外的翻转臂作为非参考翻转臂。作为示例，可响应于用户操作将多个翻转臂之中的一个翻转臂设置为参考翻转臂，例如，参照图1，用户可将2号翻转臂设置为参考翻转臂。作为另一示例，可自动将多个翻转臂之中的任一翻转臂设置为参考翻转臂。本发明对此不作限制。

这里，驱动装置用于驱动翻转臂翻转。原始控制信号为连续控制信号。

作为示例，驱动装置可以是变频器、伺服驱动器等驱动装置。

作为示例，翻转臂可以是液压翻转臂。

在步骤S20，实时检测多个翻转臂的翻转角度。

具体说来，周期性地检测多个翻转臂的翻转角度。

在步骤S30，当任一非参考翻转臂与参考翻转臂之间存在翻转角度偏差时，基于翻转角度偏差，生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号，并将生成的控制信号代替原始控制信号输入到该非参考翻转臂的驱动装置，以使该非参考翻转臂的驱动装置所产生的电信号使得该非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度相同。

换言之，向参考翻转臂的驱动装置输入的始终是原始控制信号；如果一个非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度始终保持一致，则向该非参考翻转臂的驱动装置输入的始终也是原始控制信号；如果检测到一个非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度不同，则向该非参考翻转臂的驱动装置输入的原始控制信号会被替换为：基于两者的翻转角度偏差所生成的新的控制信号，这里，所生成的新的控制信号是为了使该非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度相同所需的用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

这里，本领域技术人员应该理解：在步骤S30所生成的控制信号为连续控制信号，相应地，是基于非参考翻转臂与参考翻转臂之间的实时翻转角度偏差来生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

作为示例，当驱动装置是变频器时，在步骤S30所生成的控制信号相较于原始控制信号，可在控制变频器的频率、变频器对控制信号的响应时间等方面有所改变。

作为示例，当驱动装置是伺服驱动器时，在步骤S30所生成的控制信号相较于原始控制信号，可在控制伺服阀的开合角度等方面有所改变。

应该理解，可使用各种适当的控制方式，来基于翻转角度偏差生成用于控制非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。作为示例，可使用PID控制器和/或模糊控制器来生成用于控制非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

作为示例，可当非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度之间的偏差(即，非参考翻转臂与参考翻转臂之间的翻转角度偏差)小于预设阈值时，使用PID控制器基于翻转角度偏差生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

作为示例，可使用PID控制器基于翻转角度偏差直接生成用于控制非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

这里，本领域技术人员应该理解，PID控制器的相关参数可被预先调节好，从而PID控制器能够基于翻转角度偏差生成为了使翻转角度偏差为0所需的用于控制非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。并且，针对每个非参考翻转臂分别设置对应的PID控制器，不同非参考翻转臂对应的PID控制器的参数可相同或不同。

考虑到模糊控制器能够在极短的时间内实现动态调节，因此，作为示例，可当非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度之间的偏差大于或等于预设阈值时，使用模糊控制器基于翻转角度偏差生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

作为示例，可使用模糊控制器基于翻转角度偏差生成调节控制信号，然后，将生成的调节控制信号叠加到原始控制信号，以生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。这里，应该理解，生成的调节控制信号为连续控制信号。

这里，本领域技术人员应该理解，模糊控制器的相关参数和查询表可被预先设置好，从而模糊控制器能够基于翻转角度偏差生成为了使翻转角度偏差为0所需的用于控制非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。并且，针对每个非参考翻转臂分别设置对应的模糊控制器，不同非参考翻转臂对应的模糊控制器的参数可以相同或不同，对应的查询表可以相同或不同。

此外，考虑到一维模糊控制器的动态性能不太理想，而三维模糊控制器虽然控制精度较高，但结构过于复杂、对应的查询表的推理时间较长，作为优选示例，可使用二维模糊控制器来基于翻转角度偏差生成用于控制非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

图3示出根据本发明示例性实施例的所使用的二维模糊控制器的原理图。这里，y(t)指示与参考翻转臂之间存在翻转角度偏差的任一非参考翻转臂的实时翻转角度，r′(t)指示参考翻转臂的实时翻转角度，e指示该非参考翻转臂与参考翻转臂之间的翻转角度偏差，ec指示该翻转角度偏差的变化率，u指示模糊控制器基于该翻转角度偏差生成的调节控制信号，E和EC分别指示e和ec的模糊集合，U指示查询表的输出量，Ke和Kec分别为e和c的量化因子，Ku为u的比例因子。

作为示例，根据本发明示例性实施例的联动控制多个翻转臂的方法还可包括：当多个翻转臂之中任意两个翻转臂之间的翻转角度偏差大于报警角度时，停止翻转多个翻转臂，其中，预设阈值是基于报警角度确定的。

作为示例，当多个翻转臂的数量大于2时，预设阈值可小于报警角度的一半。作为示例，预设阈值可大于或等于1/3的报警角度，并且小于1/2的报警角度。

作为示例，多个翻转臂可以是用于翻转叶片壳体模具的上模，使得翻转后的上模与叶片壳体模具的下模相吻合的翻转臂。进一步地，作为示例，多个翻转臂的数量可为3。例如，当报警角度为1度时，预设阈值可大于或等于1/3度(即，20分)，并且小于1/2度(即，30分)。例如，预设阈值可为25分，从而保证控制系统有足够的响应时间。

图4示出根据本发明示例性实施例的联动控制多个翻转臂的装置的框图。

参照图4，根据本发明示例性实施例的联动控制多个翻转臂的装置包括：多个角度传感器10和控制器20。

具体说来，多个角度传感器10用于实时检测多个翻转臂的翻转角度，其中，多个角度传感器与多个翻转臂一一对应。具体说来，角度传感器10-1用于实时检测翻转臂1的翻转角度，角度传感器10-2用于实时检测翻转臂2的翻转角度，……，角度传感器10-n用于实时检测翻转臂n的翻转角度，其中，n为大于1的整数。

控制器20被配置为执行以下操作：分别向多个驱动装置输入相同的原始控制信号，以使多个驱动装置同时产生相同的用于驱动多个翻转臂翻转的电信号；当任一非参考翻转臂与参考翻转臂之间存在翻转角度偏差时，基于翻转角度偏差，生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号，并将生成的控制信号代替原始控制信号输入到该非参考翻转臂的驱动装置，以使该非参考翻转臂的驱动装置所产生的电信号使得该非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度相同。

这里，多个驱动装置与多个翻转臂一一对应，多个翻转臂包括一个参考翻转臂和至少一个非参考翻转臂。

作为示例，控制器20可以是PLC控制器。

作为示例，控制器20还可被配置为：当该非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度之间的偏差小于预设阈值时，使用PID控制器基于翻转角度偏差生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号；当该非参考翻转臂的翻转角度与参考翻转臂的翻转角度之间的偏差大于或等于预设阈值时，使用模糊控制器基于翻转角度偏差生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

作为示例，控制器20还可被配置为：使用模糊控制器基于翻转角度偏差生成调节控制信号；将生成的调节控制信号叠加到原始控制信号，以生成用于控制该非参考翻转臂的驱动装置的控制信号。

作为示例，模糊控制器可以是二维模糊控制器。

作为示例，控制器20还可被配置为：当多个翻转臂之中任意两个翻转臂之间的翻转角度偏差大于报警角度时，控制停止翻转多个翻转臂，其中，预设阈值可以是基于报警角度确定的。

作为示例，当多个翻转臂的数量大于2时，预设阈值可小于报警角度的一半。作为示例，预设阈值可大于或等于1/3的报警角度，并且小于1/2的报警角度。

作为示例，多个翻转臂可以是用于翻转叶片壳体模具的上模，使得翻转后的上模与叶片壳体模具的下模相吻合的翻转臂。进一步地，作为示例，多个翻转臂的数量可为3。例如，当报警角度为1度时，预设阈值可大于或等于1/3度，并且小于1/2度。例如，预设阈值可为25分，从而保证控制系统有足够的响应时间。

应该理解，根据本发明示例性实施例的联动控制多个翻转臂的装置的具体实现方式可参照结合图2和图3描述的相关具体实现方式来实现，在此不再赘述。

根据本发明示例性实施例的联动控制多个翻转臂的方法及装置，能够精确地控制多个翻转臂的翻转角度，以使多个翻转臂在翻转过程中翻转角度一致，从而能够对翻转臂的长期使用所造成的磨损、翻转臂的安装误差等进行反馈调节，提高翻转臂工作的稳定性，降低翻转臂在使用过程中由于彼此之间的翻转角度偏差大于报警角度而导致故障停机的概率，并且，还能够减少翻转臂的机械磨损，延长翻转臂的使用寿命。

此外，应该理解，根据本发明示例性实施例的联动控制多个翻转臂的装置中的器件可被实现硬件组件和/或软件组件。本领域技术人员根据限定的各个单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个单元。

此外，根据本发明示例性实施例的联动控制多个翻转臂的方法可以被实现为计算机可读记录介质中的计算机代码。本领域技术人员可以根据对上述方法的描述来实现计算机代码。当计算机代码在计算机中被执行时实现本发明的上述方法。

虽然已表示和描述了本发明的一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。