[發明專利]一種位置自校準的升降舞臺控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201510331806.3
• 申請日: 2015-06-16
• 公開（公告）號: CN104950917B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 倪洪杰;仇翔;俞立;吳立鋒
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙)33213
• 代理人: 吳秉中

1.一種位置自校準的升降舞臺控制系統，包括主控制系統（4），若干個電機執行單元（5），與電機執行單元（5）數量相同的升降臺（6），位置狀態生成系統（2），實時狀態數據庫（3）；其特征在于主控制系統（4）包含位置控制信號處理單元（401）和PLC控制系統（402）；每個升降臺（6）上設有一個位置傳感器（601）和轉速傳感器（602），位置傳感器（601）和轉速傳感器（602）分別通過信號放大器（7）與PLC控制系統（402）和實時狀態數據庫（3）連接；實時狀態數據庫（3）與位置狀態生成系統（2）連接；位置狀態生成系統（2）與主控制系統（4）中的位置控制信號處理單元（401）連接；在位置狀態生成系統（2）上設有狀態控制觸摸屏（1），每個升降臺（6）中的位置傳感器（601）和轉速傳感器（602）能實時監測升降臺（6）的運行速度信號和位置狀態信號，所有信號經過信號放大器（7）為實時狀態數據庫（3）構建提供實時數據，并為PLC控制系統（402）提供反饋控制信號，實時狀態數據庫（3）在位置狀態生成系統（2）中，能實時將升降臺（6）當前位置、速度狀態信息存儲，并通過位置狀態生成系統（2），自動生成升降臺實時位置狀態運動曲線，位置狀態生成系統（2）包括連接的ARM控制器Ⅱ（202）、實時位置狀態信號模塊（203）及預設位置狀態信號模塊（201），所述的ARM控制器Ⅱ（202）包括實時運行狀態曲線模塊（202a）、舞美設計動作預設曲線模塊（202b）及具有實時運動下升降舞臺位置狀態生成功能的升降臺位置狀態自動生成控制模塊（202c），位置狀態生成系統（2）具有預設運動下升降舞臺位置狀態生成功能、實時運動下升降舞臺位置狀態生成功能，能根據舞美設計需求，通過繪制運動曲線，自動生成升降舞臺預設位置狀態控制信號；能根據實際升降臺運動狀態，自動生成升降舞臺實時位置狀態控制信號；自動生成升降舞臺預設位置狀態控制信號和自動生成升降舞臺實時位置狀態控制信號均通過導線直接輸入主控制系統（4）中的位置控制信號處理單元（401），并通過PLC控制系統（402）和電機執行單元（5），實現升降舞臺目標位置運動控制。

2.根據權利要求1所述的一種位置自校準的升降舞臺控制系統，其特征在于位置控制信號處理單元（401）包括比較器（401a）、ARM控制器Ⅰ（401b）和控制信號輸出模塊（401c）；控制信號輸出模塊（401c）及比較器（401a）與ARM控制器Ⅰ（401b）連接；通過預設位置狀態信號模塊（201）輸入的預設位置信號和實時位置狀態信號模塊（203）輸入的實時位置狀態信號經比較器（401a）進行差值比較，再由ARM控制器Ⅰ（401b）中的PID控制單元處理，處理后由控制信號輸出模塊（401c）輸出給PLC控制系統（402），實現升降舞臺的精確位置控制。

3.根據權利要求1所述的一種位置自校準的升降舞臺控制系統，其特征在于位置狀態生成系統（2）、實時狀態數據庫（3）以及位置控制信號處理單元（401）均為ARM嵌入式系統構成。

4.根據權利要求2所述的一種位置自校準的升降舞臺控制系統，其特征在于位置狀態生成系統（2）和位置控制信號處理單元（401）兩者均包括ARM控制器，轉速傳感器（602）和位置傳感器（601）兩個傳感器均通過信號放大器（7）與PLC控制系統（402）和實時狀態數據庫（3）實現電路電連接。

5.根據權利要求2所述的一種位置自校準的升降舞臺控制系統，其特征在于所述ARM控制器Ⅰ（401b）和ARM控制器Ⅱ（202）支持Thumb/ARM雙指令集，能兼容8位/16位器件。

6.根據權利要求1所述的一種位置自校準的升降舞臺控制系統，其特征在于所述升降臺（6）為1至32個。