[发明专利]一种电驱动减摇鳍电伺服控制系统

摘要

本发明公开了一种电驱动减摇鳍电伺服控制系统，当船舶在水中发生横摇时，设置在船上的横摇运动传感器将横摇运动信号传入数据采集卡，工控机根据横摇运动信号计算出减摇鳍转动的角度，随后由运动控制卡转化为减摇鳍的转速控制信号，并通过工控机传输给交流伺服驱动器，交流伺服驱动器驱动交流伺服电动机并带动减速器及传动机构产生转角。本发明的电伺服控制系统控制性能优良，系统的可靠性、响应速度、精度以及数据在线处理能力都较电液控制系统有较大的提高。

主权项

一种电驱动减摇鳍电伺服控制系统，其特征在于：包括工控机、PMAC运动控制卡、数据采集卡、横摇运动传感器、交流伺服驱动器、交流伺服电动机、增量式编码器、减速器及传动机构、角位移传感器和减摇鳍；所述数据采集卡插在工控机的PC I插槽上，横摇运动传感器安装在船舶尾部并与数据采集卡相连，组成船舶横摇角速度检测模块；所述PMAC运动控制卡与工控机相连，增量式编码器与PMAC运动控制卡相连，交流伺服电动机与增量式编码器相连，交流伺服驱动器与交流伺服电动机相连，交流伺服驱动器同时与PMAC运动控制卡相连；所述的交流伺服电动机与减速器及传动机构相连，减速器及传动机构与减摇鳍相连，角位移传感器与减摇鳍相连，角位移传感器同时与数据采集卡相连；当船舶在海浪作用下发生横摇时，横摇运动传感器检测到船舶横摇角速度，数据采集卡采集到船舶横摇角速度，发送给工控机，工控机在线实时显示船舶横摇角速度的变化曲线，工控机计算减摇鳍需要转动的角位移信号φ，对该角位移信号进行数字化处理得到脉冲信号，然后发送给PMAC运动控制卡；PMAC运动控制卡将该信号转化为脉冲电流信号，发送给交流伺服驱动器，驱动交流伺服电动机按指定的转速运转；增量式编码器检测出交流伺服电动机的转速信号，反馈给PMAC运动控制卡， PMAC运动控制卡比较脉冲电流信号与增量式编码器检测出的交流伺服电动机的转速信号，得出信号误差，用以继续调整交流伺服电动机的转速，形成交流伺服电动机转速控制环；交流伺服电动机在减速器的作用下调整到驱动减摇鳍需要的转速，再由传动机构带动减摇鳍转动，角位移传感器检测减摇鳍的角位移信号θ，传送给数据采集卡，之后发送给工控机，工控机计算出减摇鳍需要转动的角位移信号φ与检测到的角位移信号θ的差，得出减摇鳍角位移误差信号，传送给PMAC运动控制卡，继续控制减摇鳍的角位移调节，直至减摇鳍角位移误差≤0.05rad。