[发明专利]割灌机速度控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种割灌机速度控制系统，包括恒速控制系统，其特征在于：还包括至少具有两个档位的档位调节装置，所述档位调节装置与恒速控制系统的控制电路相连。

2.根据权利要求1所述的割灌机速度控制系统，其特征在于：所述恒速控制系统包括速度检测装置，在割灌机电机的轴上安装有一个具有n对N-S极的磁环，n≥1，所述速度检测装置靠近磁环的外圆周方向设置，速度检测装置及档位调节装置与控制电路相连，控制电路与电机相连，控制电路电源与控制电路相连，直流电池给控制电路电源及电机供电。

3.根据权利要求2所述的割灌机速度控制系统，其特征在于：所述n＝4。

4.根据权利要求1或2所述的割灌机多档恒速控制系统，其特征在于：所述速度检测装置为霍尔传感器。

5.根据权利要求1或2所述的割灌机速度控制系统，其特征在于：所述控制电路包括MCU，所述MCU包括以下功能模块：

中断模块：由引脚的方波脉冲信号的上升沿或者下降沿触发外部中断，计算电机运转一圈的时间T，将一圈的时间T传回到主程序中进行速度的运算及处理，再清零计数变量值；

主程序模块：主程序模块包括速度计算模块与PID控制模块，

所述速度计算模块通过中断模块测得的电机运行一圈的时间T计算当前电机的实际的转速，将这个运算的当前的速度送到PID控制模块中；

所述PID控制模块根据当前计算的速度，以及前两次的速度及预先设定的速度进行比列、微分、积分的运算，得到的结果用于修正当前的速度，根据修正速度控制电机转速。

6.根据权利要求5所述的割灌机速度控制系统，其特征在于：在速度计算模块中，当前速度＝(1分钟/n个脉冲周期时间)/减速比。

7.根据权利要求5所述的割灌机速度控制系统，其特征在于：在所述PID控制模块中，通过检测电机实际转速计算得到刀具的实际转速，如果得到的刀具实际转速高于设定恒速值，则控制电机减速，如果得到的刀具实际转速低于设定恒速值，则控制电机增速，将刀具实际转速维持在设定恒速值的允许浮动范围内。

8.根据权利要求5所述的割灌机速度控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下各步骤：

1)将档位调节装置设置在某一档位，控制电路内的MCU通过检测档位调节装置上的电压值来判定设定的档位情况；

2)磁环跟随电机转动时，磁场会发生变化，霍尔传感器的输出端呈现出n个周期的方波；

3)在控制电路MCU中的中断模块中，方波脉冲的上升沿或者下降沿触发MCU的中断，计算电机运转一圈的时间T，将一圈的时间T传回到主程序中进行速度的运算及处理，再清零计数变量值；

4)在速度计算模块中，通过中断模块测得的电机运行一圈的时间T计算当前电机的实际的转速，将这个运算的当前的速度送到PID控制模块中；

5)在PID控制模块中，根据当前计算的速度，以及前两次的速度及预先设定的速度进行比列、微分、积分的运算，得到的结果用于修正当前的速度，根据修正速度控制电机转速。

9.根据权利要求8所述的割灌机速度控制系统的控制方法，其特征在于：在所述步骤4)中，当前速度＝(1分钟/n个脉冲周期时间)/减速比。

10.根据权利要求8所述的割灌机速度控制系统的控制方法，其特征在于：在所述步骤5)中，通过检测电机实际转速计算得到刀具的实际转速，如果得到的刀具实际转速高于设定恒速值的允许浮动范围的上限，则控制电机减速，如果得到的刀具实际转速低于设定恒速值的允许浮动范围的下限，则控制电机增速，将刀具实际转速维持在设定恒速值的允许浮动范围内。