一种用于线性驱动器的电压闭环控制系统的制作方法

1.本发明涉及电压闭环控制技术领域，具体为一种用于线性驱动器的电压闭环控制系统。


背景技术：

2.由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统，又称反馈控制系统，这是一种自动控制系统，其中包括功率放大和反馈，使输出变量的值响应输入变量的值；数控装置发出指令脉冲后，当指令值送到位置比较电路时，此时若工作台没有移动，即没有位置反馈信号时，指令值使伺服驱动电动机转动，经过齿轮、滚珠丝杠螺母副等传动元件带动机床工作台移动，装在机床工作台上的位置测量元件，测出工作台的实际位移量后，后反馈到数控装置的比较器中与指令信号进行比较，并用比较后的差值进行控制，若两者存在差值，经放大器后放大，再控制伺服驱动电动机转动，直至差值为零时，工作台才停止移动；但是在现有技术中，电压闭环控制过程中的状态无法区分，同时对不同状态过程不能够进行准确分析监测，以至于无法保证线性驱动器的运行效率，同时不能够保证电压闭环控制的效率；针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。


技术实现要素：

3.本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出一种用于线性驱动器的电压闭环控制系统，将进行电压闭环控制的线性驱动器进行状态划分，根据线性驱动器的不同状态进行分析，判断当前线性驱动器电压闭环控制的工作效率，从而提高电压闭环控制的监测力度；将线性驱动器的稳态状态和动态状态进行运行监管，判断不同状态下的线性驱动器运行是否合格，保证线性驱动器的运行效率，同时提高线性驱动器对应电压闭环控制的工作效率；将线性驱动器的稳态转变过程进行监测，判断其稳态转变过程是否正常，从而分析出线性驱动器的工作效率是否正常，保证其工作质量，同时提高电压闭环控制的合格效率。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于线性驱动器的电压闭环控制系统，包括服务器，服务器连接有：状态分析划分单元，用于将进行电压闭环控制的线性驱动器进行状态划分，其将其划分为稳态状态和动态状态；分状态运行监管单元，用于将线性驱动器的稳态状态和动态状态进行运行监管，通过分析判断线性驱动器的稳态状态和动态状态是否合格，同时根据分析生成稳态状态整顿信号、稳态状态合格信号、动态状态不合格信号以及动态状态合格信号，并将其发送至服务器；稳态转变监测单元，用于将线性驱动器的稳态转变过程进行监测，判断稳态转变过程是否合格，稳态转变过程表示为将线性驱动器控制的恒定电压出现电压浮动，且线性
驱动器的电压为非恒定电压的过程；动态转变监测单元，用于将线性驱动器的动态转变进行监测，判断线性驱动器的动态转变是否合格，动态转变过程表示为将线性驱动器的实时电压未非恒定电压进行控制，且将线性驱动器的电压控制至恒定电压的过程；闭环效率分析单元，用于将线性驱动器的电压闭环控制效率进行分析，判断其电压闭环控制的效率是否合格，获取到线性驱动器的闭环效率分析系数，根据闭环效率分析系数比较生成闭环效率不合格信号和闭环效率合格信号，并将其发送至服务器。
5.作为本发明的一种优选实施方式，状态分析划分单元的运行过程如下：将线性驱动器的电压闭环控制进行分析，获取到线性驱动器的运行时间段，采集到运行时间段的起始时刻对应线性驱动器的电压值，并将其标记为起始电压值，随后获取到运行时间段内对应线性驱动器的电压稳定值，并将其标记为恒定电压值；将线性驱动器对应运行时间段内电压为电压稳定值的时间段设置为稳态状态；将线性驱动器对应运行时间段内电压向电压稳定值调整的时间段设置为动态状态。
6.作为本发明的一种优选实施方式，分状态运行监管单元的运行过程如下：采集到线性驱动器在稳态状态下恒定电压的误差值以及对应稳态状态下电压的实时可控制精度，并将其分别与误差值阈值和可控制精度阈值进行比较：若线性驱动器在稳态状态下恒定电压的误差值超过误差值阈值，或者对应稳态状态下电压的实时可控制精度未超过可控制精度阈值，则判定线性驱动器的稳态状态运行不合格，生成稳态状态整顿信号并将稳态状态整顿信号发送至服务器；若线性驱动器在稳态状态下恒定电压的误差值未超过误差值阈值，且对应稳态状态下电压的实时可控制精度超过可控制精度阈值，则判定线性驱动器的稳态状态运行合格，生成稳态状态合格信号并将稳态状态合格信号发送至服务器。
7.作为本发明的一种优选实施方式，采集到线性驱动器在动态状态下电压浮动时刻与电压控制时刻的间隔时长以及动态状态下电压最大浮动值，并将其分别与间隔时长阈值和浮动值阈值进行比较：若线性驱动器在动态状态下电压浮动时刻与电压控制时刻的间隔时长超过间隔时长阈值，或者动态状态下电压最大浮动值超过浮动值阈值，则判定线性驱动器的动态状态不合格，生成动态状态不合格信号并将动态状态不合格信号发送至服务器；若线性驱动器在动态状态下电压浮动时刻与电压控制时刻的间隔时长未超过间隔时长阈值，且动态状态下电压最大浮动值未超过浮动值阈值，则判定线性驱动器的动态状态合格，生成动态状态合格信号并将动态状态合格信号发送至服务器。
8.作为本发明的一种优选实施方式，稳态转变监测单元的运行过程如下：采集到稳态转变过程中电压值的瞬时浮动电压跨度值以及对应稳态转变过程中电压值转变恢复后仍出现转变的频率，并将其分别与电压跨度值阈值和转变频率阈值进行比较：若稳态转变过程中电压值的瞬时浮动电压跨度值超过电压跨度值阈值，或者对应稳态转变过程中电压值转变恢复后仍出现转变的频率超过转变频率阈值，则判定稳态转变监测不合格，生成稳态转变控制信号并将稳态转变控制信号发送至服务器；若稳态转变过程中电压值的瞬时浮动电压跨度值未超过电压跨度值阈值，且对应稳态转变过程中电压值
转变恢复后仍出现转变的频率未超过转变频率阈值，则判定稳态转变监测合格，生成稳态转变可控信号并将稳态转变可控信号发送至服务器。
9.作为本发明的一种优选实施方式，动态转变监测单元的运行过程如下：采集到动态转变过程中电压控制至恒定电压的平均需求时长以及动态转变过程中电压控制至恒定电压的成功率，并将其分别与需求时长阈值和成功率阈值进行比较：若动态转变过程中电压控制至恒定电压的平均需求时长超过需求时长阈值，或者动态转变过程中电压控制至恒定电压的成功率未超过成功率阈值，则判定动态转变过程监测不合格，生成动态转变不合格信号并将动态转变不合格信号发送至服务器；若动态转变过程中电压控制至恒定电压的平均需求时长未超过需求时长阈值，且动态转变过程中电压控制至恒定电压的成功率超过成功率阈值，则判定动态转变过程监测合格，生成动态转变合格信号并将动态转变合格信号发送至服务器。
10.作为本发明的一种优选实施方式，闭环效率分析单元的运行过程如下：采集到线性驱动器对应稳态状态的可持续时长、对应动态状态的整顿频率以及采集到线性驱动器对应稳态状态和动态状态的过程时长比值；通过分析获取到线性驱动器的闭环效率分析系数；将线性驱动器的闭环效率分析系数与闭环效率分析系数阈值进行比较：若线性驱动器的闭环效率分析系数超过闭环效率分析系数阈值，则判定线性驱动器的闭环效率分析合格，生成闭环效率合格信号并将闭环效率合格信号发送至服务器；若线性驱动器的闭环效率分析系数未超过闭环效率分析系数阈值，则判定线性驱动器的闭环效率分析不合格，生成闭环效率不合格信号并将闭环效率不合格信号发送至服务器。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明中，将进行电压闭环控制的线性驱动器进行状态划分，根据线性驱动器的不同状态进行分析，判断当前线性驱动器电压闭环控制的工作效率，从而提高电压闭环控制的监测力度；将线性驱动器的稳态状态和动态状态进行运行监管，判断不同状态下的线性驱动器运行是否合格，保证线性驱动器的运行效率，同时提高线性驱动器对应电压闭环控制的工作效率；将线性驱动器的稳态转变过程进行监测，判断其稳态转变过程是否正常，从而分析出线性驱动器的工作效率是否正常，保证其工作质量，同时提高电压闭环控制的合格效率；判断线性驱动器的动态转变是否合格，保证线性驱动器运行维护效率，提高其电压闭环控制的准确性，同时对线性驱动器的动态转变进行效率分析，有利于线性驱动器的运行合格效率；2、本发明中，将线性驱动器的电压闭环控制效率进行分析，判断其电压闭环控制的效率是否合格，在保证线性驱动器运行效率的同时增强电压闭环控制的合格效率，防止电压闭环控制效率低导致其设置的预期效率未达到，反而增加了线性驱动器的运行故障风险。
附图说明
12.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
13.图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
14.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
15.请参阅图1所示，一种用于线性驱动器的电压闭环控制系统，包括服务器，服务器通讯连接有状态分析划分单元、分状态运行监管单元、稳定转变监测单元、动态状态监测单元以及闭环效率分析单元，其中，服务器与稳定转变监测单元、动态状态监测单元以及闭环效率分析单元均为双向通讯连接；线性驱动器进行电压闭环控制时，在运行过程中，服务器生成状态分析划分信号并将状态分析划分信号发送至状态分析划分单元，状态分析划分单元接收到状态分析划分信号后，将进行电压闭环控制的线性驱动器进行状态划分，根据线性驱动器的不同状态进行分析，判断当前线性驱动器电压闭环控制的工作效率，从而提高电压闭环控制的监测力度；将线性驱动器的电压闭环控制进行分析，获取到线性驱动器的运行时间段，采集到运行时间段的起始时刻对应线性驱动器的电压值，并将其标记为起始电压值，随后获取到运行时间段内对应线性驱动器的电压稳定值，并将其标记为恒定电压值；将线性驱动器对应运行时间段内电压为电压稳定值的时间段设置为稳态状态；将线性驱动器对应运行时间段内电压向电压稳定值调整的时间段设置为动态状态；在线性驱动器完成状态划分后，生成分状态运行监管信号并将分状态运行监管信号发送至分状态运行监管单元；分状态运行监管单元接收到分状态运行监管信号后，将线性驱动器的稳态状态和动态状态进行运行监管，判断不同状态下的线性驱动器运行是否合格，保证线性驱动器的运行效率，同时提高线性驱动器对应电压闭环控制的工作效率；采集到线性驱动器在稳态状态下恒定电压的误差值以及对应稳态状态下电压的实时可控制精度，并将线性驱动器在稳态状态下恒定电压的误差值以及对应稳态状态下电压的实时可控制精度分别与误差值阈值和可控制精度阈值进行比较：若线性驱动器在稳态状态下恒定电压的误差值超过误差值阈值，或者对应稳态状态下电压的实时可控制精度未超过可控制精度阈值，则判定线性驱动器的稳态状态运行不合格，生成稳态状态整顿信号并将稳态状态整顿信号发送至服务器，服务器接收到稳态状态整顿信号后，将线性驱动器的稳态状态下误差以及控制精度进行整顿，将其控制在合格范围内；若线性驱动器在稳态状态下恒定电压的误差值未超过误差值阈值，且对应稳态状态下电压的实时可控制精度超过可控制精度阈值，则判定线性驱动器的稳态状态运行合格，生成稳态状态合格信号并将稳态状态合格信号发送至服务器；采集到线性驱动器在动态状态下电压浮动时刻与电压控制时刻的间隔时长以及动态状态下电压最大浮动值，并将线性驱动器在动态状态下电压浮动时刻与电压控制时刻的间隔时长以及动态状态下电压最大浮动值分别与间隔时长阈值和浮动值阈值进行比较：若线性驱动器在动态状态下电压浮动时刻与电压控制时刻的间隔时长超过间隔
时长阈值，或者动态状态下电压最大浮动值超过浮动值阈值，则判定线性驱动器的动态状态不合格，生成动态状态不合格信号并将动态状态不合格信号发送至服务器，服务器接收到动态状态不合格信号后，将动态状态下的线性驱动器进行控制，提高电压控制速度以及降低其电压最大浮动值；若线性驱动器在动态状态下电压浮动时刻与电压控制时刻的间隔时长未超过间隔时长阈值，且动态状态下电压最大浮动值未超过浮动值阈值，则判定线性驱动器的动态状态合格，生成动态状态合格信号并将动态状态合格信号发送至服务器；服务器接收到动态状态合格信号和稳态状态合格信号后，生成稳态转变监测信号和动态转变监测信号分别发送至稳态转变监测单元和动态转变监测单元；稳态转变监测单元接收到稳态转变监测信号后，将线性驱动器的稳态转变过程进行监测，判断其稳态转变过程是否正常，从而分析出线性驱动器的工作效率是否正常，保证其工作质量，同时提高电压闭环控制的合格效率；将线性驱动器控制的恒定电压出现电压浮动，且线性驱动器的电压为非恒定电压，则将其过程标记为稳态转变过程；采集到稳态转变过程中电压值的瞬时浮动电压跨度值以及对应稳态转变过程中电压值转变恢复后仍出现转变的频率，并将稳态转变过程中电压值的瞬时浮动电压跨度值以及对应稳态转变过程中电压值转变恢复后仍出现转变的频率分别与电压跨度值阈值和转变频率阈值进行比较：若稳态转变过程中电压值的瞬时浮动电压跨度值超过电压跨度值阈值，或者对应稳态转变过程中电压值转变恢复后仍出现转变的频率超过转变频率阈值，则判定稳态转变监测不合格，生成稳态转变控制信号并将稳态转变控制信号发送至服务器，服务器接收到稳态转变控制信号后，将对应线性驱动器进行控制，降低稳态转变的发生频率；若稳态转变过程中电压值的瞬时浮动电压跨度值未超过电压跨度值阈值，且对应稳态转变过程中电压值转变恢复后仍出现转变的频率未超过转变频率阈值，则判定稳态转变监测合格，生成稳态转变可控信号并将稳态转变可控信号发送至服务器；动态转变监测单元接收到动态状态合格信号后，将线性驱动器的动态转变进行监测，判断线性驱动器的动态转变是否合格，保证线性驱动器运行维护效率，提高其电压闭环控制的准确性，同时对线性驱动器的动态转变进行效率分析，有利于线性驱动器的运行合格效率；将线性驱动器的实时电压未非恒定电压进行控制，且将线性驱动器的电压控制至恒定电压，则将其过程标记为动态转变过程；采集到动态转变过程中电压控制至恒定电压的平均需求时长以及动态转变过程中电压控制至恒定电压的成功率，并将动态转变过程中电压控制至恒定电压的平均需求时长以及动态转变过程中电压控制至恒定电压的成功率分别与需求时长阈值和成功率阈值进行比较：若动态转变过程中电压控制至恒定电压的平均需求时长超过需求时长阈值，或者动态转变过程中电压控制至恒定电压的成功率未超过成功率阈值，则判定动态转变过程监测不合格，生成动态转变不合格信号并将动态转变不合格信号发送至服务器，服务器接收到动态转变不合格信号后，将线性驱动器的动态转变进行控制，降低动态转变的间隔时长以及提高动态转变的成功率；若动态转变过程中电压控制至恒定电压的平均需求时长未超过需求时长阈值，且
动态转变过程中电压控制至恒定电压的成功率超过成功率阈值，则判定动态转变过程监测合格，生成动态转变合格信号并将动态转变合格信号发送至服务器；服务器生成闭环效率分析信号并将闭环效率分析信号发送至闭环效率分析单元，闭环效率分析单元接收到闭环效率分析信号后，将线性驱动器的电压闭环控制效率进行分析，判断其电压闭环控制的效率是否合格，在保证线性驱动器运行效率的同时增强电压闭环控制的合格效率，防止电压闭环控制效率低导致其设置的预期效率未达到，反而增加了线性驱动器的运行故障风险；采集到线性驱动器对应稳态状态的可持续时长以及对应动态状态的整顿频率，并将线性驱动器对应稳态状态的可持续时长以及对应动态状态的整顿频率分别标记为cxs和zdp；采集到线性驱动器对应稳态状态和动态状态的过程时长比值，并将线性驱动器对应稳态状态和动态状态的过程时长比值标记为scb；通过公式获取到线性驱动器的闭环效率分析系数x，其中，a1、a2以及a3均为预设比例系数，且a1＞a2＞a3＞0；将线性驱动器的闭环效率分析系数x与闭环效率分析系数阈值进行比较：若线性驱动器的闭环效率分析系数x超过闭环效率分析系数阈值，则判定线性驱动器的闭环效率分析合格，生成闭环效率合格信号并将闭环效率合格信号发送至服务器；若线性驱动器的闭环效率分析系数x未超过闭环效率分析系数阈值，则判定线性驱动器的闭环效率分析不合格，生成闭环效率不合格信号并将闭环效率不合格信号发送至服务器；服务器接收到闭环效率不合格信号后，将线性驱动器的电压闭环控制过程进行监管，保证其稳态状态的时长以及控制动态状态出现频率。
16.上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；本发明在使用时，通过状态分析划分单元将进行电压闭环控制的线性驱动器进行状态划分，其将其划分为稳态状态和动态状态；通过分状态运行监管单元将线性驱动器的稳态状态和动态状态进行运行监管，通过分析判断线性驱动器的稳态状态和动态状态是否合格，同时根据分析生成稳态状态整顿信号、稳态状态合格信号、动态状态不合格信号以及动态状态合格信号，并将其发送至服务器；通过稳态转变监测单元将线性驱动器的稳态转变过程进行监测，判断稳态转变过程是否合格，稳态转变过程表示为将线性驱动器控制的恒定电压出现电压浮动，且线性驱动器的电压为非恒定电压的过程；通过动态转变监测单元将线性驱动器的动态转变进行监测，判断线性驱动器的动态转变是否合格，动态转变过程表示为将线性驱动器的实时电压未非恒定电压进行控制，且将线性驱动器的电压控制至恒定电压的过程；通过闭环效率分析单元将线性驱动器的电压闭环控制效率进行分析，判断其电压闭环控制的效率是否合格，获取到线性驱动器的闭环效率分析系数，根据闭环效率分析系数比较生成闭环效率不合格信号和闭环效率合格信号，并将其发送至服务器。
17.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原
理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。