[發明專利]一種三維成像安檢門伺服控制裝置

有效

• 申請號: 201110457501.9
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102426432A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 王曉玢;劉俊;孟飛
• 申請（專利權）人: 北京華航無線電測量研究所
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G07C9/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 王宇楊;王慶海

技術領域

本申請涉及伺服控制領域，特別是涉及一種三維成像安檢門伺服控制裝置。

背景技術

三維成像安檢門適合應用于機場、地鐵、銀行、大型活動等特殊場合的安防工程中，其利用不同角度的微波成像技術構成目標體的三維成像圖以檢測是否存在危險物品，因此需要配備伺服控制系統對裝有微波天線收發模塊的負載框架運動軌跡進行控制。為保證安檢門系統成像品質以及檢測速度，對伺服控制系統負載的運行速度、運行曲線以及平穩性提出了較高的要求。

與本發明相關的公開報道有：“新型亭式金屬探測系統的設計與實現”(《安防科技》，2008年第4期)一文中介紹了利用CPLD實現的伺服電機的控制方法，其主要控制對象為雙門亭式結構中的防彈玻璃門，僅需要控制其開合，對運行速度和運行軌跡無特殊要求，因此現有技術的伺服控制器無法實現自檢校正以及工作掃描功能，無法滿足工作過程中負載框架穩速精準回零，也無法滿足三維安檢門系統成像的指標要求。

發明內容

本發明旨在提供一種三維成像安檢門伺服控制裝置。伺服控制裝置用來執行伺服控制器發出的控制信號，帶動負載框架按照設定規律運動。其中，伺服控制器作為整個伺服控制系統的中樞完成同上位機信號處理以及電機驅動器間的交互通信、反饋測量機構的信號采集處理、自檢校正功能以及工作掃描功能，保證系統運行平穩并具備故障保護功能。

本發明的技術方案是：

本發明涉及一種三維成像安檢門伺服控制裝置，該裝置包括伺服機構、測量反饋機構和伺服控制器，其中：

伺服機構包括交流伺服電機、電機驅動器、電源適配器、減速器、皮帶輪和負載框架；交流伺服電機主軸通過法蘭盤連接減速器，減速器驅動皮帶輪運動，皮帶輪同負載框架相連，驅動安檢門負載框架完成各種功能運動，交流伺服電機由電機驅動器直接控制，電機驅動器連接電源適配器實現交直流轉換為電機系統提供電源并實現保護功能；

測量反饋機構包括光柵尺、光電開關，光柵尺安裝于負載框架主軸上，光柵尺讀數頭固定于負載框架并隨框架轉動產生編碼信號脈沖從而測量負載框架旋轉的角度信息，光電開關安裝于負載框架頂部與角度指示圓盤相接觸，可實現中心零位和極限位置的指示；

伺服控制器包括：交互通信模塊、信號采集模塊、自檢校正控制模塊以及伺服機構的掃描曲線控制模塊；交互通信模塊分為兩部分：一部分完成同上位機信號處理分機的通信，接收其下發的指令信號并反饋當前伺服系統狀態信息；另一部分完成與電機驅動器的通信，對伺服執行機構實施控制；其中，信號采集模塊處理光柵的正交編碼脈沖信號以及光電開關信號；自檢校正控制模塊完成信號處理分機下發的自檢校正指令；掃描曲線控制模塊完成信號處理分機下發的掃描工組指令。

進一步地，伺服控制器按照以下模式進行工作：

伺服控制器按照以下工作模式進行工作：

第一模式：完成自檢校正，自檢校正工作過程中由伺服控制器采集光柵尺讀數頭信號計算出負載位置并控制電機進行回零運動，完成校正后，將伺服狀態信息上報信號處理分機等待下發掃描工作指令；

第二模式：完成掃描工作，掃描工作過程中由伺服控制器按照設定的掃描運動曲線計算參數并控制電機驅動器使伺服系統負載框架進行掃描運動。

本發明的有益效果：

在本發明中通過伺服控制器的協調控制實現了自檢校正以及工作掃描功能，負載框架能夠在自檢校正指令下計算出零位并穩速精準回零；在工作掃描指令下按照設定曲線軌跡運動并且運行平穩，能夠保證三維安檢門系統成像的指標要求。

附圖說明

圖1為伺服控制裝置結構示意圖；

圖2為伺服控制器模塊框圖；

圖3為伺服控制流程圖。

其中：1-交流伺服電機，2-電機驅動器，3-電源適配器，4-減速器，5-皮帶輪，6-負載框架，7-光柵尺，8-光電開關，9-伺服控制器，10-信號采集模塊，11-自檢校正控制模塊，12-掃描曲線控制模塊，13-交互通信模塊，14-信號處理分機。

具體實施方式

下面結合附圖1-4對本發明的實施方式作進一步描述：

三維成像安檢門伺服控制裝置的結構示意如圖1所示，包括伺服機構和測量反饋機構和伺服控制器，其中：