[发明专利]一种气体击穿放电实验电极多自由度控制方法及系统

权利要求书

1.一种气体击穿放电实验电极多自由度控制系统，其特征在于，所述系统包括：

电极支架横向调节电机，电极支架纵向调节电机，电极横向调节电机，电极纵向调节电机，电机支架，以及，控制模块；

电极支架横向调节电机与所述电机支架相连接，电极支架纵向调节电机与所述电机支架相连接；

电极横向调节电机与电极相连接，电极纵向调节电机与电极相连接；

所述电极支架横向调节电机，电极支架纵向调节电机，电极横向调节电机，电极纵向调节电机均与所述控制模块电连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，电极支架横向调节电机的输出轴设置有等距螺纹轴，所述等距螺纹轴与电机支架相连接，固定放电装置的横向位置。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，电极支架纵向调节电机的输出轴设置有等距螺纹轴，所述等距螺纹轴与电机支架相连接，固定放电装置的纵向位置。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括：

DSP核心控制模块、模拟量采样模块，通信模块、基于FPGA的PWM脉冲发生模块、电源模块、基于FPGA的多路编码器处理模块，光电编码器：

电源模块与外部电源相连接；

光电编码器安装于电极横向调节电机的调节轴、电极纵向调节电机的调节轴、电极支架横向调节电机的调节轴、电极支架纵向调节电机的调节轴；

通信模块分别与基于FPGA的多路编码器处理模块，以及，模拟量采样模块相连接；

DSP核心控制模块与基于FPGA的PWM脉冲发生模块相连接。

5.一种气体击穿放电实验电极多自由度控制方法，其特征在于，所述方法包括：

采集电极信息；

通信模块将所述电极信息发送至DSP核心控制模块；

DSP核心控制模块通过预置程序，输出开关频率、占空比、相位和死区时间信息给控制电路，控制电极横向调节电机、电极纵向调节电机、电极支架横向调节电机、电极支架纵向调节电机的转动角度、转向和位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述采集电极信息包括：

采集电极的原始位置，速度，以及，转向：

采集电极的实时位置，速度，以及，电流。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述DSP核心控制模块通过预置程序，输出开关频率、占空比、相位和死区时间信息的步骤包括：

根据所述电极的原始位置，速度，转向，与预设位置，位置调节器调整电极的位置；

位置传感器实时的获取电极的实时位置；根据所述实时位置与预设位置之间的微分关系，速度调节器实时的调整电极移动的速率；

实时采集电极的电流，根据所述电极的电流，电流调节器控制运算电路，输出控制数据，所述控制数据包括：开关频率，占空比，调节相位点，以及，死区时间；

根据所述控制数据调节电机，所述电机包括：电极支架横向调节电机，电极支架纵向调节电机，电极横向调节电机，电极纵向调节电机。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据控制数据调节电机的步骤具体为：

控制数据输给基于FPGA的PWM脉冲发生模块，综合控制电极横向调节电机、电极纵向调节电机、电极支架横向调节电机、电极支架纵向调节电机的转动角度、转向和位置，控制气体放电击穿实验电极的多自由度移动。