[发明专利]机电伺服系统的位置控制装置及位置控制方法

权利要求书

1.一种机电伺服系统的位置控制装置，所述机电伺服系统包括机电作动器以及控制驱动器，所述控制驱动器控制所述机电作动器动作，所述机电作动器包括电机及传动机构，其特征在于，所述位置控制装置包括：旋转变压器、旋变解码电路、位移传感器及变换电路、A/D变换电路以及DSP处理电路，其中，

所述旋转变压器安装在电机的端部，其与所述电机同轴旋转，用于检测所述电机的当前位置；

所述旋变解码电路用于生成所述电机当前位置的数字编码值，所述数字编码值用于生成机电作动器的第一位置数字信号；

所述位移传感器及变换电路用于采集所述机电作动器的位置数据并生成位置模拟信号，其中，所述位移传感器安装在所述机电作动器侧壁上，通过所述变换电路输出位置模拟信号；

所述A/D变换电路用于将所述位置模拟信号转换成第二位置数字信号并传送给所述DSP处理电路；

所述DSP处理电路用于采集数字编码值和位置模拟信号；

进一步地，所述旋变解码电路生成所述电机当前位置的数字编码值，所述数字编码值用于生成机电作动器的第一位置数字信号，具体包括：

采集所述电机旋转第一圈内的所述旋转变压器的码值，并将其转换为0～1之间的圈数，整圈数的初始值结合所述第二位置数字信号确定，之后所述电机每正向旋转一圈，所述圈数加1，所述电机每反向旋转一圈，所述圈数减1，所述电机旋转带动所述机电作动器伸缩，从而根据所述电机旋转的圈数计算所述机电作动器的伸缩量，即获得所述机电作动器的第一位置数字信号。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述位移传感器及变换电路采集所述机电作动器的位置数据并生成位置模拟信号，具体包括：

系统初始化时，多次采集所述机电作动器的位置数据并生成位置模拟信号，进行滤波后得到所述机电作动器的位置初始值，所述位置初始值与由所述旋转变压器及所述旋变解码电路获取的第一位置信号结合进行位置寻零控制。

3.一种使用权利要求1所述机电伺服系统的位置控制装置进行位置控制的方法，其特征在于，包括：

所述旋转变压器与所述电机同轴旋转，检测所述电机的当前位置；

所述旋变解码电路生成所述电机当前位置的数字编码值，所述数字编码值用于生成机电作动器的第一位置数字信号；

所述DSP处理电路至少根据所述第一位置数字信号确定所述机电作动器的位置；

进一步地，所述旋变解码电路生成所述电机当前位置的数字编码值，所述数字编码值用于生成机电作动器的第一位置数字信号，具体包括：

采集所述电机旋转第一圈内的所述旋转变压器的码值，并将其转换为0～1之间的圈数，整圈数的初始值结合所述第二位置数字信号确定，之后所述电机每正向旋转一圈，所述圈数加1，所述电机每反向旋转一圈，所述圈数减1，所述电机旋转带动所述机电作动器伸缩，从而根据所述电机旋转的圈数计算所述机电作动器的伸缩量，即获得所述机电作动器的第一位置数字信号。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

所述位移传感器及变换电路采集所述机电作动器的位置数据并生成位置模拟信号；

所述A/D变换电路将所述位置模拟信号转换成第二位置数字信号并传送给所述DSP处理电路；

所述DSP处理电路根据所述第一位置数字信号和所述第二位置数字信号确定所述机电作动器的位置。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述位移传感器及变换电路采集所述机电作动器的位置数据并生成位置模拟信号，具体包括：

系统初始化时，采集N次所述机电作动器的位置数据并生成位置模拟信号，进行滤波后得到所述机电作动器的位置初始值，并将所述位置初始值提供给所述A/D变换电路，所述位置初始值与由所述旋转变压器及所述旋变解码电路获取的第一位置信号结合进行位置寻零控制。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述DSP处理电路根据所述第一位置数字信号和所述第二位置数字信号确定所述机电作动器的位置，具体包括：

根据所述第一位置数字信号和系统初始化时得到的所述第二位置数字信号以及变化率确定所述机电作动器的位置。