[发明专利]一种基于步进电机的反馈控制振动台有效
申请号: | 201710168699.6 | 申请日: | 2017-03-21 |
公开(公告)号: | CN106768769B | 公开(公告)日: | 2019-04-19 |
发明(设计)人: | 许晴;游庆瑜;李少卿;张盛泉;赵剑阳 | 申请(专利权)人: | 中国科学院地质与地球物理研究所 |
主分类号: | G01M7/02 | 分类号: | G01M7/02 |
代理公司: | 北京申翔知识产权代理有限公司 11214 | 代理人: | 周春发 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 步进 电机 反馈 控制 振动 | ||
1.一种基于步进电机的反馈控制振动台,包括振动台机体和控制器;其特征在于:
振动台机体由步进电机、联轴器、丝杠、振动台面、正交解码器和基座组成,控制器由控制系统和解调器组成;控制器用于产生控制电机运动的脉冲波形以及接收振动台反馈的速度信息,所述脉冲波形经过解调器解调后,直接控制电机运行;振动台机体用于完成振动运动,承载被测部件,同时向控制器(24)实时反馈振动信息;振动台面采用栅格结构,步进电机固定于振动台基座上,用于驱动丝杠产生振动,基座自重不小于100kg;联轴器(17)的输入端与步进电机(9)输出端相连,用于匹配转速稳定输出;丝杠通过联轴器与电机连接,用于为振动台面提供振动轨迹;台面通过台面支架与丝杠和丝杠辅助架相连,用于承载被测装置;振动台面行程可达500mm(毫米)以上,振动台低频段输出频率能够达上百秒;
其中,丝杠顶端加装正交解码器,用于捕获振动台振动速度,并反馈至控制器中的单片机且形成反馈调节;单片机中PWM调制算法采用双定时器调制,双定时器分别用于细分电机步数和改变速率;所用步进电机功率为260W,步进电机细分步数可达2x106步/圈,所选丝杠间距为5mm,则步进电机单步脉冲分辨率为2.5x10-6mm/步。
2.按权利要求1所述的基于步进电机的反馈控制振动台,其特征在于,控制器中的AD采集功能中采用直接内存存取(DMA),不占用CPU中断。
3.按权利要求1或2所述的基于步进电机的反馈控制振动台,其特征在于,振动台面采用抱夹式固定结构,由对称安装的两个可滑动T字形抱持架组成,调节T字形抱持架的位置,将被测仪器夹紧在两个抱持架中间。
4.按权利要求3所述的基于步进电机的反馈控制振动台,其特征在于,所述反馈调节使用回采滤波方法,即实时回传振动台监测数据,利用Goertzel变换或短时傅里叶变换滤掉谐振和横振噪声,保证振动台输出精度。
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