[发明专利]一种通用型伺服控制算法有效性验证装置

权利要求书

1.一种通用型伺服控制算法有效性验证装置，其特征在于：包括：伺服电机组件(1)、伺服驱动器(2)和控制器(3)；

所述伺服电机组件(1)包括：第一交流电机(11)、第二交流电机(12)、定级飞轮(13)、第一联轴器(14)、第二联轴器(15)、轴承座(16)、磁粉制动机(17)和磁粉离合器(18)；

所述第一交流电机(11)、所述第二交流电机(12)、所述定级飞轮(13)、所述第一联轴器(14)、所述第二联轴器(15)、所述轴承座(16)和所述磁粉制动机(17)均同轴设置；

所述控制器(3)通过控制总线与所述伺服驱动器(2)进行数据传输；所述伺服驱动器(2)与所述伺服电机组件(1)电性连接；

所述定级飞轮(13)的转轴的一端通过所述第一联轴器(14)与所述第一交流电机(11)的转轴连接，另一端连接至所述轴承座(16)；所述磁粉制动机(17)的转轴的一端连接至所述第二交流电机(12)的转轴，另一端通过所述第二联轴器(15)连接至所述轴承座(16)；所述第二交流电机(12)的转轴通过同步传送带与所述磁粉离合器(18)的转轴连接，以通过所述第二交流电机(12)的转动同步带动所述磁粉离合器(18)和所述磁粉制动机(17)的转动。

2.如权利要求1所述的一种通用型伺服控制算法有效性验证装置，其特征在于：所述磁粉离合器(18)的未连接所述同步传送带的一侧还设有定级飞轮连接口，用于加装定级飞轮，进行扩展实验。

3.如权利要求1所述的一种通用型伺服控制算法有效性验证装置，其特征在于：所述控制器(3)和所述伺服驱动器(2)之间通过EtherCAT总线进行数据传输。

4.如权利要求3所述的一种通用型伺服控制算法有效性验证装置，其特征在于：所述控制器(3)为电脑，所述电脑内安装有TwinCAT3控制平台和Matlab软件；且所述Matlab软件和所述TwinCAT3控制平台之间通过TE1410插件实现数据互传。

5.如权利要求1所述的一种通用型伺服控制算法有效性验证装置，其特征在于：所述一种通用型伺服控制算法有效性验证装置还包括供电模块4；所述供电模块包括隔离变压器(41)、断路器(42)和电磁接触器(43)；所述隔离变压器(41)输入端连接220V三相电源，输出端连接断路器输入端，起到隔离保护的作用，断路器(42)用于保护电源线，当过电流情况出现时切断三相电源；断路器(42)的输出端连接至电磁接触器(43)的输入端，电磁接触器(43)的输出端连接至所述伺服驱动器(2)的R、S和T脚；所述伺服驱动器(2)的控制回路电源输入端子L1C和L2C分别连接至所述电磁接触器(43)的两个控制端，用于打开或关闭电源。

6.如权利要求1所述的一种通用型伺服控制算法有效性验证装置，其特征在于：所述伺服驱动器(2)的型号为IS620NS5R5l，内置有泄放电阻，以在母线电容不足时提供电流回路。

7.如权利要求1所述的一种通用型伺服控制算法有效性验证装置，其特征在于：所述第一飞轮(13)可更换，以适应不同的实验需求。

8.如权利要求1所述的一种通用型伺服控制算法有效性验证装置，其特征在于：所述第一交流电机(11)和所述第二交流电机(12)的型号相同，均为IS620N系列的750W的交流伺服电机。

9.如权利要求4所述的一种通用型伺服控制算法有效性验证装置，其特征在于：所述一种通用型伺服控制算法有效性验证装置的控制原理如下：

首先在MATLAB中完成Simulink理论控制算法模型；然后将所述理论控制算法模型中的电机模型替换成TE1410模块，以将Simulink变量与TwinCAT3工程环境下的PLC变量进行映射，TwinCAT3环境下PLC工程通过EtherCAT总线与伺服驱动器进行数据传输；伺服驱动器给电机发送控制指令，电机再反馈实时参数给伺服驱动器，最终实现双向通讯以达到验证所述理论控制算法模型的实验目的；其中，所述电机包括所述第一交流电机和所述第二交流电机；所述实时参数包括电机转速、转动惯量和负载。