[发明专利]一种三维成像安检门伺服控制装置有效
申请号: | 201110457501.9 | 申请日: | 2011-12-30 |
公开(公告)号: | CN102426432A | 公开(公告)日: | 2012-04-25 |
发明(设计)人: | 王晓玢;刘俊;孟飞 | 申请(专利权)人: | 北京华航无线电测量研究所 |
主分类号: | G05B19/04 | 分类号: | G05B19/04;G07C9/00 |
代理公司: | 北京天达知识产权代理事务所(普通合伙) 11386 | 代理人: | 王宇杨;王庆海 |
地址: | 100013 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 三维 成像 安检门 伺服 控制 装置 | ||
技术领域
本申请涉及伺服控制领域,特别是涉及一种三维成像安检门伺服控制装置。
背景技术
三维成像安检门适合应用于机场、地铁、银行、大型活动等特殊场合的安防工程中,其利用不同角度的微波成像技术构成目标体的三维成像图以检测是否存在危险物品,因此需要配备伺服控制系统对装有微波天线收发模块的负载框架运动轨迹进行控制。为保证安检门系统成像品质以及检测速度,对伺服控制系统负载的运行速度、运行曲线以及平稳性提出了较高的要求。
与本发明相关的公开报道有:“新型亭式金属探测系统的设计与实现”(《安防科技》,2008年第4期)一文中介绍了利用CPLD实现的伺服电机的控制方法,其主要控制对象为双门亭式结构中的防弹玻璃门,仅需要控制其开合,对运行速度和运行轨迹无特殊要求,因此现有技术的伺服控制器无法实现自检校正以及工作扫描功能,无法满足工作过程中负载框架稳速精准回零,也无法满足三维安检门系统成像的指标要求。
发明内容
本发明旨在提供一种三维成像安检门伺服控制装置。伺服控制装置用来执行伺服控制器发出的控制信号,带动负载框架按照设定规律运动。其中,伺服控制器作为整个伺服控制系统的中枢完成同上位机信号处理以及电机驱动器间的交互通信、反馈测量机构的信号采集处理、自检校正功能以及工作扫描功能,保证系统运行平稳并具备故障保护功能。
本发明的技术方案是:
本发明涉及一种三维成像安检门伺服控制装置,该装置包括伺服机构、测量反馈机构和伺服控制器,其中:
伺服机构包括交流伺服电机、电机驱动器、电源适配器、减速器、皮带轮和负载框架;交流伺服电机主轴通过法兰盘连接减速器,减速器驱动皮带轮运动,皮带轮同负载框架相连,驱动安检门负载框架完成各种功能运动,交流伺服电机由电机驱动器直接控制,电机驱动器连接电源适配器实现交直流转换为电机系统提供电源并实现保护功能;
测量反馈机构包括光栅尺、光电开关,光栅尺安装于负载框架主轴上,光栅尺读数头固定于负载框架并随框架转动产生编码信号脉冲从而测量负载框架旋转的角度信息,光电开关安装于负载框架顶部与角度指示圆盘相接触,可实现中心零位和极限位置的指示;
伺服控制器包括:交互通信模块、信号采集模块、自检校正控制模块以及伺服机构的扫描曲线控制模块;交互通信模块分为两部分:一部分完成同上位机信号处理分机的通信,接收其下发的指令信号并反馈当前伺服系统状态信息;另一部分完成与电机驱动器的通信,对伺服执行机构实施控制;其中,信号采集模块处理光栅的正交编码脉冲信号以及光电开关信号;自检校正控制模块完成信号处理分机下发的自检校正指令;扫描曲线控制模块完成信号处理分机下发的扫描工组指令。
进一步地,伺服控制器按照以下模式进行工作:
伺服控制器按照以下工作模式进行工作:
第一模式:完成自检校正,自检校正工作过程中由伺服控制器采集光栅尺读数头信号计算出负载位置并控制电机进行回零运动,完成校正后,将伺服状态信息上报信号处理分机等待下发扫描工作指令;
第二模式:完成扫描工作,扫描工作过程中由伺服控制器按照设定的扫描运动曲线计算参数并控制电机驱动器使伺服系统负载框架进行扫描运动。
本发明的有益效果:
在本发明中通过伺服控制器的协调控制实现了自检校正以及工作扫描功能,负载框架能够在自检校正指令下计算出零位并稳速精准回零;在工作扫描指令下按照设定曲线轨迹运动并且运行平稳,能够保证三维安检门系统成像的指标要求。
附图说明
图1为伺服控制装置结构示意图;
图2为伺服控制器模块框图;
图3为伺服控制流程图。
其中:1-交流伺服电机,2-电机驱动器,3-电源适配器,4-减速器,5-皮带轮,6-负载框架,7-光栅尺,8-光电开关,9-伺服控制器,10-信号采集模块,11-自检校正控制模块,12-扫描曲线控制模块,13-交互通信模块,14-信号处理分机。
具体实施方式
下面结合附图1-4对本发明的实施方式作进一步描述:
三维成像安检门伺服控制装置的结构示意如图1所示,包括伺服机构和测量反馈机构和伺服控制器,其中:
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