[实用新型]一种高速脱机飞行打孔控制器

说明书

本实用新型提出了一种高速脱机飞行打孔控制器，通过在速度环控制电路中设置带阻滤波器，可以用于消除系统中的共振频带，解决振镜电机共振频率与输入信号的频率接近时，振镜电机会出现共振现象的问题，避免振镜电机发出刺耳啸叫，进而增加整个系统的带宽，提高稳定性。

技术领域

本实用新型涉及激光打孔器领域，尤其涉及一种高速脱机飞行打孔控制器。

背景技术

高速脱机飞行打孔控制器是专用的激光打孔控制器，配有专用参数设置软件，具有振镜控制与飞行功能，能够实现单轴飞行，双轴直线飞行，双轴圆弧飞行功能。振镜控制系统主要由激光器、XY偏转镜、聚焦透镜、计算机等构成。其工作原理是将激光束入射到两振镜上，用计算机控制反射镜的反射角度，这两个振镜可分别沿X、Y轴扫描，从而达到激光束的偏转，使具有一定功率密度的激光聚焦点在打孔材料，并停留一段时间，聚焦点的能量即可贯穿打孔材料。

现有的振镜控制系统通常采用位置-速度-电流环三闭环控制技术，其控制原理如图1所示，其中，位置-速度-电流环三闭环对应的电路相互独立。在位置环中，当振镜电机处于较大带宽控制或者以较快的速度运行时，输入到振镜电机中的输入信号与振镜共振频率接近，容易出现共振现象，表现为振镜电机发出刺耳啸叫，因此，为解决上述问题，本实用新型提供一种高速脱机飞行打孔控制器，过滤掉振镜控制系统中的共振频带，增加振镜控制系统的带宽，提高振镜控制系统的稳定性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种高速脱机飞行打孔控制器，过滤掉振镜控制系统中的共振频带，增加振镜控制系统的带宽，提高振镜控制系统的稳定性。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种高速脱机飞行打孔控制器，其包括单片机、振镜电机、电流环控制电路、速度环控制电路和位置环控制电路，速度环控制电路包括：顺次连接的电流检测电路、转速微分反馈电路和带阻滤波器；

振镜电机内置有位置传感器和线圈；

单片机的电压输出端口通过电流环控制电路分别与振镜电机的输入端和单片机的第一反馈端电性连接，振镜电机的位置传感器通过位置环控制电路与单片机的第二反馈端电性连接，振镜电机的线圈通过顺次串联的电流检测电路、转速微分反馈电路和带阻滤波器与单片机的第三反馈端电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，电流环控制电路包括：电流控制器、功率放大器和电流反馈电路；

单片机的电压输出端口通过电流控制器与功率放大器的输入端电性连接，功率放大器的输出端分别与电流反馈电路的输入端和振镜电机中的线圈电性连接，电流反馈电路的输出端与单片机的第一反馈端电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，位置环控制电路包括：位置传感器和位置反馈电路；

位置传感器通过位置反馈电路与单片机的第二反馈端电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，带阻滤波器包括：电阻R22-R24、电容C10、电容C11、电位器RP5、电位器RP6和运算放大器LM358；

转速微分反馈电路的输出端通过电阻R22与电容C10的一端电性连接，电容C10的另一端与运算放大器LM358的引脚2电性连接，电阻R23的两端分别并联在运算放大器LM358的引脚2和引脚1之间，电容C11的两端分别并联在电容C10的一端和运算放大器LM358的引脚1之间，运算放大器LM358的引脚3接地，运算放大器LM358的引脚1通过电位器RP5与单片机的第三反馈端电性连接，电阻R24的一端与电容C10的一端电性连接，电阻R24的另一端通过电位器RP6接地。

本实用新型的一种高速脱机飞行打孔控制器相对于现有技术具有以下有益效果：