專利名稱：自適應(yīng)型制動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械控制領(lǐng)域，尤其涉及同軸設(shè)備的大慣量物體的同步制動(dòng)裝置，特別是一種自適應(yīng)型制動(dòng)控制器。
背景技術(shù)：
電工機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，同軸設(shè)備(同一驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)多臺(tái)設(shè)備)的大慣量(變慣量物體)物體的同步制動(dòng)是生產(chǎn)技術(shù)的難點(diǎn)所在，要實(shí)現(xiàn)對(duì)不同多個(gè)物體的同時(shí)制動(dòng)時(shí)，它們?nèi)匀槐３忠欢▍⒄瘴锵碌乃俣缺戎?，電工機(jī)械產(chǎn)品領(lǐng)域中的框絞生產(chǎn)線是電工機(jī)械絞線系列產(chǎn)品中的一種。此類設(shè)備由1～4個(gè)框架組成，在生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，每個(gè)框架內(nèi)有6～30個(gè)線盤。各個(gè)框架以框架間相互逆向旋轉(zhuǎn)的方式工作，同時(shí)，每個(gè)框架內(nèi)的盤線中的線既跟著框架旋轉(zhuǎn)又在做直線運(yùn)動(dòng)?？蚣荏w的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是高速的，隨著框架線盤內(nèi)導(dǎo)線材料的減少，每個(gè)框架的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也在變化，旋轉(zhuǎn)體的慣量變化并非常數(shù)。當(dāng)出現(xiàn)盤內(nèi)有斷線時(shí)，或有停車要求時(shí)，整個(gè)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械系統(tǒng)必須以最快的速度實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)，并且相鄰旋轉(zhuǎn)框架間速度之差比需保持常數(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，電氣傳動(dòng)裝置的最大驅(qū)動(dòng)能力有限，即功率余量有限，而各個(gè)框架的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量又是個(gè)變量，要使每個(gè)旋轉(zhuǎn)體快速下降的速度以人們所期望的數(shù)值進(jìn)行變化，比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種自適應(yīng)型制動(dòng)控制器，所述的這種自適應(yīng)型制動(dòng)控制器要解決現(xiàn)有技術(shù)中的同軸設(shè)備的大慣量物體的同步制動(dòng)的技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型的這種自適應(yīng)型制動(dòng)控制器由數(shù)字信號(hào)處理器和邏輯控制電路構(gòu)成，其中，所述的數(shù)字信號(hào)處理器與所述的邏輯控制電路連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器至少連接有一個(gè)轉(zhuǎn)速接近開關(guān)和一個(gè)設(shè)備制動(dòng)邏輯控制信號(hào)線，所述的數(shù)字信號(hào)處理器至少連接有一個(gè)設(shè)備轉(zhuǎn)速控制輸出信號(hào)線，所述的數(shù)字信號(hào)處理器連接有一個(gè)時(shí)鐘電路和存儲(chǔ)器。
進(jìn)一步的，所述的數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)一個(gè)第一接口電路與轉(zhuǎn)速接近開關(guān)連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)一個(gè)第二接口電路與設(shè)備制動(dòng)邏輯控制信號(hào)線連接，所述的第一接口電路和所述的第二接口電路均采用光電隔離信號(hào)處理電路。
進(jìn)一步的，所述的數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制總線與所述的第一接口電路和所述的第二接口電路連接。
具體的，所述的數(shù)字信號(hào)處理器采集同軸設(shè)備上任意一個(gè)物體的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并對(duì)所述的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，其中，所述的采集同軸設(shè)備上任意一個(gè)物體的轉(zhuǎn)速信號(hào)的過(guò)程中包括一個(gè)第一步驟，在所述的第一步驟中，設(shè)置在同軸設(shè)備上任意一個(gè)物體上的轉(zhuǎn)速接近開關(guān)將所述的物體的轉(zhuǎn)速信號(hào)實(shí)時(shí)發(fā)送到數(shù)字信號(hào)處理器，所述的由數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)所述的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的過(guò)程中包括一個(gè)將所述的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理得到轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的第二步驟，還包括一個(gè)根據(jù)所述的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)計(jì)算得到節(jié)距數(shù)據(jù)的第三步驟，所述的節(jié)距是被加工物體的線速度與運(yùn)行設(shè)備框體的旋轉(zhuǎn)速度的比值，還包括一個(gè)將所述的節(jié)距數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的第四步驟，還包括一個(gè)重復(fù)所述的第一步驟至第四步驟并刷新存儲(chǔ)的節(jié)距數(shù)據(jù)的第五步驟，還包括一個(gè)檢測(cè)外部制動(dòng)信號(hào)的第六步驟，還包括一個(gè)向設(shè)置在所述的物體上的制動(dòng)裝置發(fā)出制動(dòng)信號(hào)的第七步驟，還包括一個(gè)檢測(cè)反饋信號(hào)并辨識(shí)當(dāng)前制動(dòng)能力的第八步驟，還包括一個(gè)通過(guò)辨識(shí)當(dāng)前制動(dòng)能力計(jì)算得到優(yōu)化制動(dòng)參數(shù)的第九步驟，還包括一個(gè)將當(dāng)前存儲(chǔ)的節(jié)距數(shù)據(jù)送至數(shù)字信號(hào)處理器的第十步驟，還包括一個(gè)計(jì)算得到制動(dòng)量并根據(jù)制動(dòng)量向物體實(shí)施制動(dòng)的第十一步驟，還包括一個(gè)再次計(jì)算得到新的制動(dòng)量并據(jù)此向物體實(shí)施再次制動(dòng)的第十二步驟，還包括一個(gè)重復(fù)所述的第十一步驟和第十二步驟的第十三步驟，在所述的第十三步驟中，所述的數(shù)字信號(hào)處理器檢測(cè)物體的轉(zhuǎn)速是否接近零速，還包括一個(gè)實(shí)施一次性停止制動(dòng)、使物體停止旋轉(zhuǎn)、結(jié)束制動(dòng)過(guò)程的第十四步驟，進(jìn)一步的，所述的第二步驟中的數(shù)據(jù)預(yù)處理是對(duì)轉(zhuǎn)速信號(hào)的量綱進(jìn)行歸一化處理。
進(jìn)一步的，所述的將節(jié)距數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)是按照先進(jìn)先出的隊(duì)列模式進(jìn)行壓棧存儲(chǔ)。
進(jìn)一步的，所述的第六步驟中的外部制動(dòng)信號(hào)是外部報(bào)警信號(hào)或者制動(dòng)邏輯信號(hào)。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相對(duì)照，其效果是積極和明顯的。本實(shí)用新型通過(guò)依托先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)采集與處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備整個(gè)制動(dòng)過(guò)程的動(dòng)態(tài)跟蹤，并通過(guò)制動(dòng)效果的反饋?zhàn)赃m應(yīng)的調(diào)節(jié)制動(dòng)量，從而實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)設(shè)備的快速穩(wěn)定停車。
本實(shí)用新型的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的自適應(yīng)型制動(dòng)控制器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例所對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備連接狀態(tài)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的自適應(yīng)型制動(dòng)控制器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的自適應(yīng)型制動(dòng)控制器由數(shù)字信號(hào)處理器和邏輯控制電路構(gòu)成，其中，所述的數(shù)字信號(hào)處理器6與所述的邏輯控制電路連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器至少連接有一個(gè)轉(zhuǎn)速接近開關(guān)8和一個(gè)設(shè)備制動(dòng)邏輯控制信號(hào)線，所述的數(shù)字信號(hào)處理器至少連接有一個(gè)設(shè)備轉(zhuǎn)速控制輸出信號(hào)線，所述的數(shù)字信號(hào)處理器連接有一個(gè)時(shí)鐘電路和存儲(chǔ)器。
進(jìn)一步的，所述的數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)一個(gè)第一接口電路與轉(zhuǎn)速接近開關(guān)連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)一個(gè)第二接口電路與設(shè)備制動(dòng)邏輯控制信號(hào)線連接，所述的第一接口電路和所述的第二接口電路均采用光電隔離信號(hào)處理電路。
進(jìn)一步的，所述的數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制總線與所述的第一接口電路和所述的第二接口電路連接。
具體的，本實(shí)用新型的自適應(yīng)型制動(dòng)控制器基于數(shù)字信號(hào)采集與處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)十四個(gè)步驟工作，其中，第一步驟10，四個(gè)運(yùn)行設(shè)備(運(yùn)行設(shè)備1，運(yùn)行設(shè)備2，運(yùn)行設(shè)備3，運(yùn)行設(shè)備4)和一個(gè)牽引設(shè)備5的轉(zhuǎn)速接近開關(guān)8實(shí)時(shí)地將運(yùn)行設(shè)備轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理器6，第二步驟20，所述的數(shù)字信號(hào)處理器6將得到的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理得到轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，第三步驟30，所述的數(shù)字信號(hào)處理器6利用轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)計(jì)算出節(jié)距，節(jié)距定義為，被加工物體的線速度與運(yùn)行設(shè)備框體的旋轉(zhuǎn)速度的比值，第四步驟40，所述的數(shù)字信號(hào)處理器6將計(jì)算得到的節(jié)距數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，第五步驟50，重復(fù)第一步驟10至第四步驟40，且根據(jù)每次的計(jì)算結(jié)果對(duì)存儲(chǔ)的節(jié)距數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，直至收到外部制動(dòng)信號(hào)7結(jié)束此步驟，第六步驟60，外部制動(dòng)信號(hào)7傳遞至所述的數(shù)字信號(hào)處理器6，第七步驟70，所述的數(shù)字信號(hào)處理器6向所述的運(yùn)行設(shè)備發(fā)出制動(dòng)頻率信號(hào)(牽引裝置5的制動(dòng)控制信號(hào)是由外圍電控設(shè)備所給出，在此不再詳述)，第八步驟80，通過(guò)信號(hào)反饋辨識(shí)運(yùn)行設(shè)備當(dāng)前的制動(dòng)能力，第九步驟90，所述的數(shù)字信號(hào)處理器6通過(guò)對(duì)制動(dòng)能力的辨識(shí)得到運(yùn)行設(shè)備的優(yōu)化制動(dòng)參數(shù)，第十步驟100，將當(dāng)前壓棧的節(jié)距數(shù)據(jù)彈出并送至所述的數(shù)字信號(hào)處理器6，第十一步驟110，所述的數(shù)字信號(hào)處理器6計(jì)算出運(yùn)行設(shè)備的制動(dòng)量并據(jù)此向運(yùn)行設(shè)備發(fā)出制動(dòng)信號(hào)9實(shí)施制動(dòng)，第十二步驟120，所述的數(shù)字信號(hào)處理器6實(shí)時(shí)采集運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述的數(shù)字信號(hào)處理器6根據(jù)得到的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算得到新的制動(dòng)量并據(jù)此向運(yùn)行設(shè)備發(fā)出制動(dòng)信號(hào)9實(shí)施新的制動(dòng)，第十三步驟130，重復(fù)第十二步驟120，直至運(yùn)行設(shè)備的轉(zhuǎn)速接近零速結(jié)束此步驟，第十四步驟140，實(shí)施一次性停止制動(dòng)，使設(shè)備穩(wěn)當(dāng)?shù)赝Ｖ剐D(zhuǎn)，整個(gè)制動(dòng)過(guò)程結(jié)束。
本實(shí)用新型以DSP數(shù)字信號(hào)處理器為硬件基礎(chǔ)，在此平臺(tái)之上在嵌入了優(yōu)良的控制算法，從而使被控制的設(shè)備在短時(shí)間的快速停車過(guò)程中，能依照人們所要期待達(dá)到的效果完成制動(dòng)過(guò)程。
權(quán)利要求1.一種自適應(yīng)型制動(dòng)控制器，由數(shù)字信號(hào)處理器和邏輯控制電路構(gòu)成，其特征在于所述的數(shù)字信號(hào)處理器與所述的邏輯控制電路連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器至少連接有一個(gè)轉(zhuǎn)速接近開關(guān)和一個(gè)設(shè)備制動(dòng)邏輯控制信號(hào)線，所述的數(shù)字信號(hào)處理器至少連接有一個(gè)設(shè)備轉(zhuǎn)速控制輸出信號(hào)線，所述的數(shù)字信號(hào)處理器連接有一個(gè)時(shí)鐘電路和存儲(chǔ)器。
2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)型制動(dòng)控制器，其特征在于所述的數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)一個(gè)第一接口電路與轉(zhuǎn)速接近開關(guān)連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)一個(gè)第二接口電路與設(shè)備制動(dòng)邏輯控制信號(hào)線連接，所述的第一接口電路和所述的第二接口電路均采用光電隔離信號(hào)處理電路。
3.如權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)型制動(dòng)控制器，其特征在于所述的數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制總線與所述的第一接口電路和所述的第二接口電路連接。
專利摘要一種自適應(yīng)型制動(dòng)控制器，由數(shù)字信號(hào)處理器和邏輯控制電路構(gòu)成，其特征在于所述的數(shù)字信號(hào)處理器與所述的邏輯控制電路連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器至少連接有一個(gè)轉(zhuǎn)速接近開關(guān)和一個(gè)設(shè)備制動(dòng)邏輯控制信號(hào)線，所述的數(shù)字信號(hào)處理器至少連接有一個(gè)設(shè)備轉(zhuǎn)速控制輸出信號(hào)線，所述的數(shù)字信號(hào)處理器連接有一個(gè)時(shí)鐘電路和存儲(chǔ)器。本實(shí)用新型通過(guò)依托先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)采集與處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備整個(gè)制動(dòng)過(guò)程的動(dòng)態(tài)跟蹤，并通過(guò)制動(dòng)效果的反饋?zhàn)赃m應(yīng)的調(diào)節(jié)制動(dòng)量，從而實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)設(shè)備的快速穩(wěn)定停車。
文檔編號(hào)G05B13/02GK2884279SQ200520043680
公開日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者陸政德, 張立培, 冒勇, 劉慶凱 申請(qǐng)人:上海瑞華(集團(tuán))有限公司