[发明专利]一种新型的高精度机电一体化控制装置及其方法

说明书

本发明属于自动化控制技术领域，公开了一种新型的高精度机电一体化控制装置及其方法，设置有直流电动机；所述直流电动机通过联轴器和螺栓连接有变速箱，所述直流电动机和变速箱均通过螺栓固定于平台上；所述平台上螺钉固定有控制台，所述控制台上端设置有控制器和电源接口，下端安装有霍尔传感器；变速箱的输出轴贯穿整个变速箱，变速箱输出轴一端与传送轮相连，另一端安装一个磁性元件；所述控制器由信息接收模块、信息存储模块、微处理器、信息输出模块组成。本发明通过采用霍尔传感器和磁性元件，实现了机器的机电一体化控制，满足自动化控制的要求；结构简单，易于加工制造；并且通过霍尔传感器和磁性元件实现了高精度控制。

技术领域

本发明属于自动化控制技术领域，尤其涉及一种新型的高精度机电一体化控制装置及其方法。

背景技术

目前国内外市场在此领域内使用的控制装置各式各样，在性能上大都存在一些不足之处，例如：有的产品输出扭矩小，运行中容易产生卡死现象；有的产品齿轮强度差，堵转时齿轮箱中的传动齿轮容易产生断齿；有的产品无电机保护功能，堵转时电机容易烧坏；有的产品精度和灵敏度差，容易产生错误动作，致使货物输送不到位，等等。这些产品缺陷严重影响整机产品的正常使用，不仅给顾客带来诸多不便，更增加生产厂家现场的维修成本。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)传统的机电一体化控制装置结构复杂，无法满足操作简单的要求；且传统的机电一体化控制装置精度不高，达不到高精度的工作要求。

(2)霍尔传感器容易受到外部磁场干扰，造成机电一体化控制装置工作效率降低，降低产品质量。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种新型的高精度机电一体化控制装置及其方法。

本发明是这样实现的，一种新型的高精度机电一体化控制方法，所述新型的高精度机电一体化控制方法包括：

(1)电源接口接通电源，直流电动机连同输出轴转动；磁性元件与霍尔传感器相连；采用数学模型提高霍尔传感器的测量精度；

所述数学模型为：

当N＝1时,有：

当θ_R1＝0°时得到：

如果d＝5r，B_R＝(5/6)B_RR；只采用一个霍尔传感器的时候通过在BR上乘以一个常数6/5提高测量的精度；距离d和位置角度R₁；当权值的B_R；

(2)在转动过程中当磁性元件与霍尔传感器达到预定位置时，霍尔传感器产生电信号，电信号的特征提取传递给控制器，控制器控制直流电动机停止；

所述电信号的特征提取包括：

1)对一组电信号数据，首先把电信号数据分成等长的数据段；

2)对每段电信号数据进行非线性预测，得到每段电信号的预测误差，其中预测模型的参数m和d取固定值；

3)把每段电信号的预测误差的归一化方差的对数值，即ln..2(m,d)，作为提取的特征值；

把时间序列|{x_n}，n＝1，2，...，N看做一个闭环动力结构，即输出x_n作为一个延迟输入；用离散Volterra自回归模型来得到预测时间序列

其中基{z_k(n)}由延迟矢量X(n-1)的d阶的所有截断的组合项组成，总维数为每一个模型由两个参数m和d决定；线性或非线性模型的拟合程度可由预测误差的归一化的方差来表征：