[发明专利]动感平台控制系统及动感平台

说明书

本申请提供一种动感平台控制系统及动感平台，动感平台控制系统包括上位计算机、高速以太网、运动控制卡、基于模型的信号稳定器以及至少包括两个伺服电机的伺服驱动系统，其中，运动控制卡，用于接收来自上位计算机的控制输入信号，对控制输入信号进行解析得到第一控制输出信号，并将第一控制输出信号传输至信号稳定器；信号稳定器，用于接收第一控制输出信号并对第一控制输出信号进行信号处理，以将第一控制输出信号整合为连续、确定的第二控制输出信号；伺服驱动系统，用于接收来自信号稳定器的第二控制输出信号，并根据第二控制输出信号执行相应的运动操作。该动感平台控制系统具有可靠性高、实时性好的优点。

技术领域

本申请属于动感平台技术领域，具体涉及一种动感平台控制系统及动感平台。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)模拟人的各种感觉，包括视觉、听觉、触觉、嗅觉等，可使用户置身于人为的虚拟场景中，获得身临其境的体验，其中，VR动感平台产品，利用机械控制装置以模拟力学效果，能够模拟科普、教育、军事训练、医疗康复、运动、娱乐等动感仿真，是动感影院、动感电子游戏厅等VR线下体验店最受玩家欢迎的一种主流设备。

目前，现有动感平台大多采用电动缸控制模式，其中，控制电动缸伺服电机的运动卡大多采用脉冲控制的传输方式，可靠性较差，而且相对速度较慢，容易产生动作延时，进而影响体验的真实感。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本申请的目的是提供一种动感平台控制系统及动感平台，旨在解决现有动感平台可靠性差、实时性差而导致用户体验不佳的技术问题

本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种动感平台控制系统，包括上位计算机、高速以太网、运动控制卡、基于模型的信号稳定器以及至少包括两个伺服电机的伺服驱动系统，上位计算机通过高速以太网连接运动控制卡，运动控制卡通过信号稳定器连接伺服驱动系统，其中，

运动控制卡，用于接收来自上位计算机的控制输入信号，对控制输入信号进行解析得到第一控制输出信号，并将第一控制输出信号传输至信号稳定器；

信号稳定器，用于接收第一控制输出信号并对第一控制输出信号进行信号处理，以将第一控制输出信号整合为连续、确定的第二控制输出信号；

伺服驱动系统，用于接收来自信号稳定器的第二控制输出信号，并根据第二控制输出信号执行相应的运动操作。

作为优选，信号稳定器包括预测控制器，预测控制器的模型为：其中，

作为优选，信号稳定器包括自抗扰控制器，自抗扰控制器的模型为：其中，为比例增益，为微分增益，且为参考信号，为部件参数。

作为优选，前述的动感平台控制系统还包括放大器，信号稳定器通过放大器连接至伺服驱动系统。

作为优选，前述的动感平台控制系统还包括基于模型的异步滤波器，伺服驱动系统还通过异步滤波器与运动控制卡连接，其中，异步滤波器，用于对来自伺服驱动系统的状态反馈信号进行滤波，并将滤波后的状态反馈信号发送至运动控制卡，异步滤波器的模型为：其中，为滤波器状态变量，是滤波器输出向量，和为滤波器增益；运动控制卡，还用于接收滤波后的状态反馈信号，并将滤波后的状态反馈信号发送至上位计算机。

一种动感平台，包括平台主体以及前述的动感平台控制系统，伺服驱动系统包括多个伺服电机和多个曲柄传动机构，其中，信号稳定器与各个伺服电机连接，一个曲柄传动机构与一个伺服电机配套设置，平台主体上具有多个预定安装位，各个预定安装位与各个曲柄传动机构一一对应，各个曲柄传动机构的一端与对应的伺服电机传动连接，另一端活动连接至对应的预定安装位上。

作为优选，平台主体包括上平台和下平台，上位计算机和伺服驱动系统安装于下平台的顶部上，下平台的底部具有多个预定安装位。