升降设备控制方法和系统与流程

文档序号:33628922发布日期:2023-03-28 22:11阅读:53来源:国知局
升降设备控制方法和系统与流程

1.本发明涉及驱动控制技术领域,尤其涉及一种升降设备控制方法和系统。


背景技术:

2.塔吊和塔筒均为较高的设施,经常需要设置升降设备实现在其高度范围内垂直运送人员或物品升降设备。现有的升降设备由驱动电机按照设定速度驱动,若是出现外力因素导致无法继续运动时,通常会加大驱动电机的电流,进而导致驱动电机和驱动器受损。


技术实现要素:

3.本发明提供一种升降设备控制方法和系统,用以解决现有技术中若是出现外力因素导致无法继续运动时,通常会加大驱动电机的电流,进而导致驱动电机和驱动器受损的缺陷。
4.本发明提供一种升降设备控制方法,包括:
5.根据驱动电机的脉冲信号确定所述驱动电机的运行速度;
6.根据所述运行速度与所述驱动电机的设定速度,确定所述驱动电机的设定电流;
7.根据所述设定电流和所述驱动电机的相电流,调整pwm信号;
8.其中,所述pwm信号用于调节所述驱动电机的速度和电流。
9.根据本发明提供的一种升降设备控制方法,还包括:
10.若确定所述相电流在预设的时间内始终大于预先设定的所述驱动电机的最大电流值,则停止输出所述pwm信号,使所述驱动电机进入待机状态,且发出警报。
11.根据本发明提供的一种升降设备控制方法,在所述根据升降设备驱动电机的脉冲信号确定所述驱动电机的运行速度之前,还包括:
12.获取限位传感器对应的限位开关信号和所述驱动电机的运行开关对应的运行控制信号;
13.对所述限位开关信号和所述运行控制信号进行逻辑组合,根据逻辑组合的结果选择控制策略,以驱动所述驱动电机执行对应的动作;
14.其中,所述控制策略包括根据电机运行轨迹曲线控制所述驱动电机运行,所述电机运行轨迹曲线基于电机加减速时间、所述电机设定速度和爬塔距离确定。
15.根据本发明提供的一种升降设备控制方法,所述限位开关信号包括用于表示上限位开关信息的第一限位开关信号和用于表示下限位开关信息的第二限位开关信号。
16.根据本发明提供的一种升降设备控制方法,还包括:
17.若收到所述第二限位开关信号,调整所述驱动电机的脉冲信号和运行速度,控制所述驱动电机抱闸。
18.根据本发明提供的一种升降设备控制方法,还包括:
19.获取电源信息,根据所述电源信息和预设的电机控制策略,驱动所述驱动电机执行动作。
20.根据本发明提供的一种升降设备控制方法,还包括:
21.根据所述驱动电机的旋转方向更新所述脉冲信号,基于更新后的所述脉冲信号,确定所述驱动电机驱动所述升降设备运行的高度,输出所述高度。
22.根据本发明提供的一种升降设备控制方法,还包括:
23.获取所述驱动电机的母线电压和驱动电流,确定第一驱动功率;
24.根据所述相电流和所述pwm信号的占空比,确定第二驱动功率;
25.根据所述第一驱动功率和所述第二驱动功率,确定所述驱动电机的效率,输出所述效率。
26.根据本发明提供的一种升降设备控制方法,还包括:
27.获取温度信息,若所述温度信息大于设定温度,则降低所述驱动电机的速度。
28.根据本发明提供的一种升降设备控制方法,还包括:
29.获取所述驱动电机驱动所述升降设备在下降过程中产生的电能,将所述电能充电至蓄电池。
30.本发明还提供了一种升降设备控制系统,包括控制器和驱动器;
31.所述控制器,用于根据驱动电机的脉冲信号确定所述驱动电机的运行速度;根据所述运行速度与所述驱动电机的设定速度,确定所述驱动电机的设定电流;根据所述设定电流和所述驱动电机的相电流,调整pwm信号;
32.所述驱动器,用于根据所述pwm信号调节所述驱动电机的速度和电流。
33.本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述升降设备控制方法。
34.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述升降设备控制方法。
35.本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述升降设备控制方法。
36.本发明提供的升降设备控制方法和系统,采用速度和电流双闭环的控制方式,根据所述运行速度与电机设定速度,确定电机设定电流,根据所述相电流与电机设定电流,确定pwm信号,本发明同时考虑驱动电机的运行速度和电流,保证在出现外力因素导致无法驱动电机继续运动时,不会因为卡滞和堵转造成损坏。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明提供的升降设备控制方法的流程示意图之一;
39.图2是本发明提供的升降设备控制方法的流程示意图之二;
40.图3是本发明提供的电机运行轨迹曲线的示意图;
41.图4是本发明提供的升降设备控制方法的流程示意图之三;
42.图5是本发明提供的升降设备控制系统的原理框图之一;
43.图6是本发明提供的升降设备控制系统的原理框图之二;
44.图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
45.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
46.在本技术实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.在本技术实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
48.在本技术实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
49.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
50.图1是本发明提供的升降设备控制方法的流程示意图之一,如图1所示,本发明提供一种升降设备控制方法,包括:
51.s110,根据驱动电机的脉冲信号确定所述驱动电机的运行速度;
52.s120,根据所述运行速度与所述驱动电机的设定速度,确定所述驱动电机的设定电流;
53.s130,根据所述驱动电机的设定电流和所述驱动电机的相电流,调整pwm信号;
54.其中,所述pwm(pulse width modulation,脉冲宽度调制)信号用于调节所述驱动
电机的速度和电流,可通过调整pwm信号的占空比,来调节所述驱动电机的速度和电流,pwm信号的占空比越大,驱动电机的速度和电流越大。
55.可选的,本发明中的驱动电机采用的是无刷直流电机或者配有位置传感器的任意电机。优选的,使用无刷直流电机,无刷直流电机具有良好的调速和控制性能,同时又具有功率密度高、功率因数高、结构简单、可靠性高等一系列优点,成本上具有很高的竞争性。
56.驱动电机用于带动升降设备沿着塔吊或者塔筒垂直上下移动,其中,升降设备包括爬塔机、塔筒升降机、免爬器等等。塔吊或者塔筒设有上限位和下限位,上限位设在靠近塔吊或塔筒顶部的位置,用于确定升降设备能够上升的最高位置,下限位设在靠近塔吊或塔筒底部的位置,用于确定升降设备能够下降的最低位置,驱动电机驱动升降设备在上限位和下限位之间往返移动,而且上限位和下限位的机械距离比较长。因此,本发明采用驱动器控制无刷直流电机,采用速度控制方式,增加可靠性,降低成本。
57.可选的,在步骤s110中,根据驱动电机的脉冲信号确定所述驱动电机的运行速度,包括:
58.利用所述驱动电机内部的霍尔传感器或编码器或光电传感器,获取所述驱动电机的脉冲信号,其中,脉冲信号包括一定时间周期内的脉冲数;
59.将脉冲数代入运行速度计算公式,得到运行速度。
60.运行速度计算公式如下:
[0061][0062]
其中,v为驱动电机的运行速度,m1为获取的一定时间内的脉冲数,z为驱动电机转动一圈可以产生的脉冲个数,tc为一定时间周期。
[0063]
可选的,本发明采用的是速度和电流双闭环的控制方式,步骤s120为速度闭环步骤,基于所述运行速度与驱动电机的设定速度进行速度pi调节,速度闭环的输出量为电流闭环的输入设定值。
[0064]
具体的,根据所述运行速度与所述驱动电机的设定速度,确定所述驱动电机的设定电流,包括:
[0065]
将所述驱动电机的运行速度与所述驱动电机的设定速度代入速度pi调节公式,将速度pi调节公式的输出作为驱动电机的设定电流,其中,速度pi调节公式如下:
[0066]
pi1=∑(k
1p
(e1(n)-e1(n-1))+k
1i
e1(n))
[0067]
其中,pi1为速度pi调节公式的输出,k
1p
为比例系数,k
1i
为积分系数,e1(n)为速度积分差值,即所述驱动电机的设定速度与所述驱动电机的运行速度之差,e1(n)-e1(n-1)为速度比例差值,n为采样周期点,n-1为上一次的采样周期点。
[0068]
步骤s130为电流闭环步骤,输入为步骤s120输出的电机设定电流,输出为pwm信号。
[0069]
具体的,根据所述驱动电机的设定电流和所述驱动电机的相电流,调整pwm信号,包括:
[0070]
将所述驱动电机的设定电流和所述驱动电机的相电流代入电流pi调节公式,将电流pi调节公式的输出作为pwm信号的占空比,其中,电流pi调节公式的输出不大于98%。
[0071]
电流pi调节的公式如下:
[0072]
pi2=∑(k
2p
(e2(n)-e2(n-1))+k
2i
e1(n))
[0073]
其中,pi2为电流pi调节公式的输出,k
2p
为比例系数,k
2i
为积分系数,e2(n)为电流积分差值,即所述驱动电机的设定电流与所述驱动电机的相电流之差,e2(n)-e2(n-1)为电流比例差值,n为采样周期点,n-1为上一次的采样周期点。
[0074]
根据所述电机设定电流和所述驱动电机的相电流进行电流pi调节,调整pwm信号占空比到驱动器的功率管,就可以同时控制电机的速度和电流,进而控制驱动电机按照调节后的速度和电流驱动升降设备上升、下降等一系列动作。
[0075]
若检测到驱动电机出现电流过大的情况,即驱动电机的电流达到设定的驱动电机电流最大值,则减小驱动电机的电流,避免驱动电机因意外情况受损,进而起到保护驱动电机的作用。若驱动电机的电流达到设定的驱动电机电流最大值且超过预先设定的时长,则控制驱动电机停止工作,进入待机状态,避免驱动电机因电流过大而受损。
[0076]
pi调节是一种线性控制,根据给定值与实际输出值构成控制偏差,将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。pi调节可以按照比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用以减少偏差。
[0077]
可以理解的是,本发明采用速度和电流双闭环的控制方式,根据所述运行速度与电机设定速度,确定电机设定电流,根据所述相电流与电机设定电流,确定pwm信号,本发明同时考虑驱动电机的运行速度和电流,保证在出现外力因素导致无法驱动电机继续运动时,不会因为卡滞和堵转造成损坏。
[0078]
在上述实施例的基础上,作为一个可选的实施例,还包括:
[0079]
若确定所述驱动电机的相电流在预设的时间内始终大于预先设定的驱动电机的最大电流值,则停止输出所述pwm信号,使所述驱动电机进入待机状态,且发出警报。
[0080]
可选的,若所述驱动电机的相电流的电流值达到预先设定的驱动电机的最大电流值,则缩小pwm信号的占空比,以减小驱动电机的电流。
[0081]
可选的,若所述驱动电机的相电流的电流值达到预先设定的驱动电机的最大电流值且超过一定时间,驱动器停止输出所述pwm信号,控制无刷直流电机进入到待机状态,同时报出警报。
[0082]
可以理解的是,本发明通过预先设定驱动电机的最大电流值,进一步提高了驱动电机的安全性,保证电机和驱动器不会因意外情况受损。
[0083]
图2是本发明提供的升降设备控制方法的流程示意图之二,如图2所示,在上述实施例的基础上,作为一个可选的实施例,在所述根据升降设备驱动电机的脉冲信号确定所述驱动电机的运行速度之前,还包括:
[0084]
s210,获取限位传感器对应的限位开关信号和所述驱动电机的运行开关对应的运行控制信号;限位传感器包括设在塔筒或塔吊的上限位处的上限位传感器和设在塔筒或塔吊的下限位处的下限位传感器,上限位传感器用于判断升降设备是否到达上限位处,下限位传感器用于判断升降设备是否到达下限位处。上限位传感器和下限位传感器可采用红外传感器或超声波传感器构成。
[0085]
所述驱动电机的运行开关用于基于人机互动向驱动器发送控制驱动电机开始运行或者控制驱动电机停止运行的运行控制信号,若驱动器接收到所述驱动电机的运行控制信号,则控制所述驱动电机运行或停止运行。
[0086]
限位传感器和所述驱动电机的运行开关均与驱动器连接。
[0087]
s220,对所述限位传感器对应的限位开关信号和所述驱动电机的运行开关对应的运行控制信号进行逻辑组合,根据逻辑组合的结果选择控制策略,以驱动所述驱动电机执行对应的动作;
[0088]
其中,所述控制策略包括根据电机运行轨迹曲线控制所述驱动电机运行,所述电机运行轨迹曲线基于电机加减速时间、所述驱动电机的设定速度和爬塔距离确定。
[0089]
电机运行轨迹曲线包括驱动电机加速运行曲线、驱动电机匀速运行曲线和驱动电机减速运行曲线。v0为预先设置的驱动电机的设定速度,s为预先设置的爬塔距离,s1为驱动电机加速到v0对应的爬塔距离,s2为驱动电机由v0减速到零对应的爬塔距离。
[0090]
图3是本发明提供的电机运行轨迹曲线的示意图,如图3所示,0~t1是预先设定的驱动电机的加速时间,对应驱动电机加速运行曲线,驱动电机加速运行曲线的斜率为v0/t1。t2~t3是驱动电机的减速时间,对应驱动电机减速运行曲线,驱动电机减速运行曲线的斜率为v0/(t2~t3)。t1~t2是驱动电机按照电机设定速度v0运行的时间,计算公式为(s-s
1-s2)/v0。
[0091]
可选的,对限位开关信号和运行开关对应的运行控制信号进行逻辑组合,即可确定升降设备是否处于塔吊或塔筒的上限位或者下限位处以及是否启动或关断所述驱动电机。
[0092]
若升降设备处于塔吊或塔筒的下限位处,且驱动器接收到开启驱动电机的运行控制信号,则控制驱动电机正转,根据电机运行轨迹曲线带动升降设备向上移动。
[0093]
若升降设备处于塔吊或塔筒的上限位处,且驱动器接收到开启驱动电机的运行控制信号,则控制驱动电机反转,根据电机运行轨迹曲线带动升降设备向下移动。
[0094]
驱动器控制驱动电机的速度按照电机运行轨迹曲线运行,缓起缓停,增加柔性和舒适性。
[0095]
可选的,所述限位开关信号包括用于表示上限位开关信息的第一限位开关信号和用于表示下限位开关信息的第二限位开关信号。第一限位开关信号由上限位传感器检测得到,用于表示升降设备是否位于塔吊或塔筒的上限位处,第二限位开关信号由下限位传感器检测得到,用于表示升降设备是否位于塔吊或塔筒的下限位处。
[0096]
可选的,运行控制信号可以为采用开关控制驱动电机运行的开关信号、采用有线、无线(如遥控器)控制驱动电机运行的数字控制信号,驱动电机带动升降设备运行。
[0097]
可以理解的是,本发明根据塔吊或者塔筒的上限位和塔吊或者塔筒的下限位的位置,根据加速时间、设定速度、距离等参数,计算出电机运行轨迹曲线,在启动和停止的时候,驱动器控制驱动电机按照电机运行轨迹曲线对应的速度运行,缓启缓停,增加柔性和舒适性。
[0098]
在上述实施例的基础上,作为一个可选的实施例,还包括:
[0099]
若收到所述第二限位开关信号,调整所述驱动电机的脉冲信号和运行速度,控制所述驱动电机抱闸。
[0100]
可选的,驱动电机控制升降设备移动到下限位的时候,脉冲信号清零,电机的运行速度为零。
[0101]
可选的,驱动器集成了抱闸逻辑和电机控制逻辑。缓启时刻,驱动器先给驱动电机
一定的力矩保持升降设备不下坠,待保持力矩稳定之后,松开抱闸,驱动器进入调节状态,驱动电机执行正转或反转的动作;同理,缓停时刻驱动器先控制驱动电机速度减速到零,然后抱闸使能,使得升降设备固定在原位不动。
[0102]
可以理解的是,本发明通过控制驱动电机抱闸,确定驱动电机和升降设备在设定位置固定,提高升降设备的稳定性,避免升降设备损坏上限位或下限位。
[0103]
在上述实施例的基础上,作为一个可选的实施例,还包括:
[0104]
获取电源信息,根据所述电源信息和预设的电机控制策略确定所述驱动电机的动作。
[0105]
可选的,驱动器可由低压蓄电池进行供电,保证驱动器正常工作。
[0106]
可选的,通过rs485通讯采集蓄电池的工作状态,预设的电机控制策略具体指的是,若蓄电池电量大于等于15%,可控制驱动电机带动升降设备上升下降;蓄电池电量大于10%小于15%,只能控制驱动电机带动升降设备下降,不能上升;蓄电池电量小于10%,则驱动电机停止运行,升降设备不能运动。同时,如果蓄电池有报警信息,则驱动器也不能动作。
[0107]
可以理解的是,本技术通过获取电源信息,根据电源信息确定驱动电机的作用,避免驱动器在工作过程中缺少电能,导致驱动电机无法工作,进而提高了升降设备的工作安全性。
[0108]
在上述实施例的基础上,作为一个可选的实施例,还包括:
[0109]
根据所述驱动电机的旋转方向更新所述脉冲信号,基于更新后的所述脉冲信号,确定所述驱动电机驱动所述升降设备运行的高度,输出所述高度。
[0110]
可选的,离开塔吊或者塔筒的上限位和塔吊或者塔筒的下限位之后,驱动器控制驱动电机按照设定好的方向进行旋转,同时通过霍尔传感器或光电传感器或编码器检测驱动电机的脉冲信号,以便控制器能计算和记忆当前位置,计算出驱动电机运行的距离。具体的,位置计算方法为脉冲信号乘以一个系数,换算为运行的高度,运行的高度供用户使用。具体的,驱动电机的脉冲数乘以0.006,就得到爬塔高度,比如电机转动3000转,对应上升距离为18米。
[0111]
可选的,更新所述脉冲信号的规则为:升降设备接触到下限位之后,脉冲信号对应的脉冲数清零,之后对脉冲信号处理,如果驱动电机正转,脉冲信号执行加动作,如果驱动电机反转,脉冲信号执行减动作。
[0112]
可以理解的是,本发明通过脉冲数能够确定升降设备的高度,方便用户控制升降设备。
[0113]
图4是本发明提供的升降设备控制方法的流程示意图之三,如图4所示,在上述实施例的基础上,作为一个可选的实施例,还包括:
[0114]
s410,获取所述驱动电机的母线电压和驱动电流,确定第一驱动功率;
[0115]
s420,根据所述驱动电机的相电流和所述pwm信号的占空比,确定第二驱动功率;
[0116]
s430,根据所述第一驱动功率和所述第二驱动功率,确定所述驱动电机的效率,输出所述效率。
[0117]
可选的,在步骤s410中,通过电压互感器检测驱动电机的母线电压,通过电流互感器检测驱动电机的驱动电流,所述驱动电机的母线电压和驱动电机的驱动电流相乘,计算
得到第一驱动功率。
[0118]
在步骤s420中,通过驱动电机中的电流传感器检测相电流,pwm占空比、母线电压和相电流相乘,计算得到第二驱动功率。
[0119]
在步骤s430中,第二驱动功率除以第一驱动功率,即可得到驱动电机的效率。
[0120]
可以理解的是,本发明通过实时计算驱动电机的效率,便于后续根据驱动电机的效率调整驱动电机的速度和效率,提高了升降设备控制方法的可靠性。
[0121]
在上述实施例的基础上,作为一个可选的实施例,还包括:
[0122]
获取温度信息,若所述温度信息大于设定温度,则降低所述驱动电机的速度。
[0123]
可以理解的是,本发明通过实时测试驱动器的温度,如果温度超过限定温度,驱动器会控制驱动电机降速运行,以提高驱动电机的安全性。
[0124]
在上述实施例的基础上,作为一个可选的实施例,还包括:
[0125]
获取所述驱动电机驱动所述升降设备在下降过程中产生的电能,将所述电能充电至蓄电池。
[0126]
可选的,通过驱动电机的控制策略,控制升降设备匀速下降,将势能转换为电能,基于反接制动的方式将电能充电至蓄电池。
[0127]
其中,反接制动是电机的一种制动方式,它通过反接相序,使电机产生起阻滞作用的反转矩以便制动电机。
[0128]
可选的,本发明通过回馈制动的方式,根据霍尔传感器或光电传感器或编码器检测驱动电机的转子的位置,根据转子的位置调节驱动电机的驱动电路中需要开通的功率管,将下降运行的势能转换为电能。
[0129]
可以理解的是,本发明将电能充电到蓄电池,延长蓄电池的使用时间和运行里程。
[0130]
下面以一个实施例对本发明的升降设备控制方法进行举例说明。
[0131]
步骤1、在每次上电以后,控制器、驱动器和驱动电机进入到待机状态。如果第二限位开关信号被触发,将驱动电机的脉冲数设定为0,设定速度为0,抱闸使能,驱动器的三个下桥短接状态;其中,驱动电机的驱动电路为h桥驱动电路,包括上桥和下桥,因驱动电机有三相,所以驱动器有三路h桥驱动电路。
[0132]
步骤2、在完成步骤1后,定时通过rs485通讯查询蓄电池的电池电量信息,蓄电池电量大于等于15%,执行上升下降的动作;蓄电池电量大于10%小于15%,只能下降不能上升;蓄电池电量小于10%,则不能运动。同时,如果蓄电池有报警信息,则驱动器也不能动作。
[0133]
步骤3、执行步骤2之后,会根据限位开关信号和运行控制信号的输入信号,进行逻辑控制。满足条件,控制器会通过继电器控制驱动器的使能、上升、下降信号,驱动器收到信号之后,执行控制电机的程序,从而驱动电机正传和反转。执行正转的逻辑是使能和上升信号为1,下降输入为0;执行反转的逻辑是使能和下降输入为1,上升输入为0。使能、上升、下降输入的其他状态,驱动器执行停止指令。
[0134]
驱动电机在旋转过程中实时发送给驱动器脉冲信号,控制器对脉冲信号进行累加,在下限位位置清零。如果是正转脉冲信号执行加动作,如果是反转脉冲信号执行减动作。脉冲信号对应于电机转动的圈数,可以换算为上下运行的高度。
[0135]
下面对本发明提供的升降设备控制系统进行描述,下文描述的升降设备控制系统
与上文描述的升降设备控制方法可相互对应参照。
[0136]
图5是本发明提供的升降设备控制系统的原理框图,如图5所示,本发明还提供了一种升降设备控制系统,包括控制器510和驱动器520;
[0137]
所述控制器510,用于根据驱动电机的脉冲信号确定所述驱动电机的运行速度;根据所述运行速度与所述驱动电机的设定速度,确定所述驱动电机的设定电流;根据所述驱动电机的设定电流和所述驱动电机的相电流,调整pwm信号;
[0138]
所述驱动器520,用于根据所述pwm信号调节所述驱动电机的速度和电流。
[0139]
图6是本发明提供的升降设备控制系统的原理框图之二,如图6所示,可选的,升降设备控制系统还包括蓄电池、控制器、驱动器、无刷直流电机、减速机、齿轮齿条、各种限位开关、控制按钮等。控制系统采用低压蓄电池供电,各开关与驱动器之间做配合关系,控制器采集运行控制信号,根据实时开关情况的逻辑组合,采取不同的控制策略控制驱动器和无刷直流电机执行上升、下降、保护等一系列动作。
[0140]
可选的,控制器通过rs485通讯采集蓄电池的工作状态,也可确定无刷直流电机的运行状态。
[0141]
升降设备控制系统具有以下优点:
[0142]
(l)高动态响应性:有快速的动态响应能力、较强的过载能力,以满足频繁启动、加减速等工况的要求。
[0143]
(2)高转矩输出、宽调速范围:能输出较大的转矩和动力,以满足快速启动、重负载的需求。
[0144]
(3)高效率:有很高的效率,能源利用率高,以降低控制系统的能量损耗。
[0145]
(4)制动能量回馈:制动或者减速时,能将制动过程的机械能转化为电能,回馈给蓄电池,延长续航时间。
[0146]
(5)高可靠性:能适应各种恶劣的工作场合,抗震动,耐高低温,故障率低且维护方便。
[0147]
作为一个实施例,控制器510用于在确定所述相电流在预设的时间内始终大于预先设定的所述驱动电机的最大电流值时,停止输出所述pwm信号,使所述驱动电机进入待机状态,且发出警报。
[0148]
作为一个实施例,控制器510用于获取限位传感器对应的限位开关信号和所述驱动电机的运行开关对应的运行控制信号;对所述限位开关信号和所述运行控制信号进行逻辑组合,根据逻辑组合的结果选择控制策略,以驱动所述驱动电机执行对应的动作,其中,所述控制策略包括根据电机运行轨迹曲线控制所述驱动电机运行,所述电机运行轨迹曲线基于电机加减速时间、所述电机设定速度和爬塔距离确定。
[0149]
作为一个实施例,所述限位开关信号包括用于表示上限位开关信息的第一限位开关信号和用于表示下限位开关信息的第二限位开关信号。
[0150]
作为一个实施例,若控制器510收到所述第二限位开关信号,调整所述驱动电机的脉冲数和运行速度,通过驱动器520控制所述驱动电机抱闸。
[0151]
作为一个实施例,控制器510还用于获取电源信息,根据所述电源信息和预设的电机控制策略,通过驱动器520驱动所述驱动电机执行动作。
[0152]
作为一个实施例,控制器510还用于根据所述驱动电机的旋转方向更新所述脉冲
信号,基于更新后的所述脉冲信号,确定所述驱动电机驱动所述升降设备运行的高度,输出所述高度。
[0153]
作为一个实施例,控制器510还用于获取所述驱动电机的母线电压和驱动电流,确定第一驱动功率;根据所述相电流和所述pwm信号的占空比,确定第二驱动功率;根据所述第一驱动功率和所述第二驱动功率,确定所述驱动电机的效率,输出所述效率。
[0154]
作为一个实施例,控制器510还用于获取温度信息,若所述温度信息大于设定温度,则降低所述驱动电机的速度。
[0155]
作为一个实施例,驱动器520还用于获取所述驱动电机驱动所述升降设备在下降过程中产生的电能,将所述电能充电至蓄电池。
[0156]
图7示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图7所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)710、通信接口(communications interface)720、存储器(memory)730和通信总线740,其中,处理器710,通信接口720,存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令,以执行升降设备控制方法,该方法包括:
[0157]
根据驱动电机的脉冲信号确定所述驱动电机的运行速度;
[0158]
根据所述运行速度与所述驱动电机的设定速度,确定所述驱动电机的设定电流;
[0159]
根据所述设定电流和所述驱动电机的相电流,调整pwm信号;
[0160]
其中,所述pwm信号用于调节所述驱动电机的速度和电流。
[0161]
此外,上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0162]
另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的升降设备控制方法,该方法包括:
[0163]
根据驱动电机的脉冲信号确定所述驱动电机的运行速度;
[0164]
根据所述运行速度与所述驱动电机的设定速度,确定所述驱动电机的设定电流;
[0165]
根据所述设定电流和所述驱动电机的相电流,调整pwm信号;
[0166]
其中,所述pwm信号用于调节所述驱动电机的速度和电流。
[0167]
又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的升降设备控制方法,该方法包括:
[0168]
根据驱动电机的脉冲信号确定所述驱动电机的运行速度;
[0169]
根据所述运行速度与所述驱动电机的设定速度,确定所述驱动电机的设定电流;
[0170]
根据所述设定电流和所述驱动电机的相电流,调整pwm信号;
[0171]
其中,所述pwm信号用于调节所述驱动电机的速度和电流。
[0172]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
[0173]
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0174]
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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