一种光纤滑环角度定位控制、方法、装置和介质与流程

本发明涉及光纤滑环，尤其涉及一种光纤滑环角度定位控制、方法、装置和介质。

背景技术：

1、在电机位置控制领域，通常有两种旋转角度控制方法，一种是采用步进电机开环控制，步进电机每接收到一个步进脉冲，电机旋转一个角度；另一种方法是采用同步电机、步进电机、无刷电机等，加装高精度传感器，从而对电机进行闭环控制。采用第一种方法时，由于步进电机的局限性，会有以下几个方面的性能限制：1.不能获取很高的频率响应；2.定位精度取决于步进电机的步距角，步进电机决定了角度定位精度；3.步进电机旋转扭矩都会相对较小，无法很好的适应大负载应用场景。采用第二种方法时，需要加装位移传感器，增加系统复杂度，增加了系统结构尺寸。光纤滑环旋转控制系统需要完成大扭矩稳定调速控制，以及精确的角度定位控制，且由于控制系统的空间限制，仅能选用小直径电机。由此，需要一种小直径电机完成大扭矩的方案。

技术实现思路

1、本发明提供了一种光纤滑环角度定位控制、方法、装置和介质，以解决相关技术中光纤滑环定位角度系统的复杂性，以及定位不精确的问题。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种光纤滑环角度定位控制系统，包括：

3、光纤滑环、控制器、驱动器、编码器和伺服电机；

4、所述编码器位于所述伺服电机中；所述光纤滑环与所述伺服电机之间同步传动连接；所述控制器分别与所述驱动器、所述编码器电连接，所述驱动器还与所述伺服电机电连接；

5、所述控制器用于根据所述编码器的触发次数计算所述光纤滑环的当前角度，并结合所述当前角度和所述伺服电机的当前转速生成刹车控制信号至所述驱动器。

6、可选地，所述光纤滑环角度定位控制系统还包括：传感器；与所述控制器连接；

7、所述传感器位于所述光纤滑环的周围，所述光纤滑环上设有标志位，所述传感器用于检测到所述标志位时输出零位信号；

8、所述控制器用于根据所述传感器输出的零位信号，控制所述编码器的触发次数清零。

9、为解决上述问题，本发明第二方面实施例还提出了一种光纤滑环角度定位控制方法，基于本发明实施例所述的光纤滑环角度定位控制系统实现，包括以下步骤：

10、向所述驱动器输出启动控制信号，所述驱动器根据所述启动控制信号生成启动驱动信号，所述伺服电机根据所述启动驱动信号启动转动；

11、获取所述编码器的当前触发次数，并通过获取所述当前触发次数所耗费时间，得到所述伺服电机当前转速；

12、根据所述当前触发次数计算所述光纤滑环的当前角度；

13、根据所述当前角度和所述当前转速生成刹车控制信号至所述驱动器。

14、可选地，所述系统还包括传感器，在获取所述编码器的当前触发次数之前，还包括：

15、当接收到所述传感器输出的零位信号时，控制所述编码器的触发次数清零。

16、可选地，根据所述当前触发次数计算所述光纤滑环的当前角度包括：

17、获取所述光纤滑环的角度定位精度；

18、根据所述当前触发次数和角度定位精度计算所述光纤滑环的当前角度。

19、可选地，所述根据所述当前角度和所述当前转速生成刹车控制信号至所述驱动器包括：

20、获取所述当前角度与预设角度之间的差值；

21、根据所述当前转速与刹车角度的对应关系，当所述差值为所述当前转速对应的刹车角度时，生成刹车控制信号至所述驱动器。

22、可选地，所述当前转速与刹车角度的对应关系通过以下步骤获取，包括：

23、向所述驱动器输出启动控制信号，所述驱动器根据所述启动控制信号生成启动驱动信号，所述伺服电机根据所述启动驱动信号启动转动；

24、获取所述编码器的第一触发次数，根据所述第一触发次数获取所述伺服电机的第一耗费时间，根据所述第一耗费时间；

25、执行刹车，当所述当前转速为零，获取所述编码器的第二触发次数；

26、根据所述第一触发次数和所述第二触发次数以及所述光纤滑环的角度定位精度计算所述刹车角度，获取一组所述当前转速与所述刹车角度；

27、重复上述步骤，获取多组所述当前转速与所述刹车角度，基于数学模拟方法，得到所述当前转速与所述刹车角度的对应关系。

28、可选地，所述根据所述当前角度和所述当前转速生成刹车控制信号至所述驱动器包括：

29、获取预设角度和所述当前角度之间的当前角度偏差值；

30、获取所述当前角度偏差值与前次所述当前角度偏差值之间的变化率；

31、基于预设模糊规则表获取与所述角度偏差值对应的角度偏差值隶属度；基于所述预设模糊规则表获取与所述变化率对应的变化率隶属度；

32、根据所述角度偏差值隶属度和所述变化率隶属度计算刹车扭矩的隶属度；

33、根据所述刹车扭矩的隶属度和对应隶属值计算出刹车扭矩；

34、根据所述刹车扭矩生成所述刹车控制信号并输出至所述驱动器。

35、可选地，在生成刹车控制信号至所述驱动器之后，还包括：

36、当所述当前转速为零，获取所述编码器的最终触发次数；

37、根据所述最终触发次数和光纤滑环的角度定位精度获取所述光纤滑环的最终角度；

38、当所述最终角度与预设角度之间的差值在预设阈值范围内，定位控制所述光纤滑环完成。

39、为解决上述问题，本发明第三方面实施例提出了一种光纤滑环角度定位控制装置，包括：

40、启动模块，用于向所述驱动器输出启动控制信号，所述驱动器根据所述启动控制信号生成启动驱动信号，所述伺服电机根据所述启动驱动信号启动转动；

41、获取模块，用于获取所述编码器的当前触发次数，以及通过获取当前触发次数所耗费时间，得到当前转速；

42、计算模块，用于根据所述当前触发次数计算所述光纤滑环的当前角度；

43、刹车控制信号生成模块，用于根据所述当前角度和所述当前转速生成刹车控制信号至所述驱动器。

44、为解决上述问题，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的光纤滑环角度定位控制方法。

45、综上所述，根据本发明实施例提出的光纤滑环角度定位控制系统、方法、装置和介质，其中系统包括：光纤滑环、控制器、驱动器、编码器和伺服电机；编码器位于伺服电机中；光纤滑环与伺服电机之间同步传动连接；控制器分别与驱动器、编码器电连接，驱动器还与伺服电机电连接；控制器用于根据编码器的触发次数计算光纤滑环的当前角度，并结合当前角度和伺服电机的当前转速生成刹车控制信号至驱动器。与现有技术相比，本发明中通过直接使用带编码器的伺服电机，以及通过伺服电机来传动带动光纤滑环，避免了另外加装位移传感器，也可以实现大旋转扭矩，并且还可以提高定位光纤滑环的角度的精确性。

46、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。