一种电动门速度控制方法及系统
阅读说明：本技术 一种电动门速度控制方法及系统 (Electric door speed control method and system ) 是由 杨朝光 罗富章 彭锦文 赖时伍 于 2020-12-23 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种电动门速度控制方法及系统,所述方法包括：电动门启动后,实时获取电动门的位置信息,根据预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线计算控制电动门运动的电机的目标转速；根据所述目标转速对电机进行控制,使得电机的转速符合所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线。采用本发明的技术方案,可以精确地控制电动门的运动速度。(The invention provides a speed control method and a system of an electric door, wherein the method comprises the following steps: after the electric door is started, acquiring position information of the electric door in real time, and calculating a target rotating speed of a motor for controlling the movement of the electric door according to a preset relation curve between the position of the electric door and the rotating speed of the motor; and controlling the motor according to the target rotating speed, so that the rotating speed of the motor accords with the preset relation curve of the position of the electric door and the rotating speed of the motor. By adopting the technical scheme of the invention, the movement speed of the electric door can be accurately controlled.)
技术领域
本发明涉及自动闸门控制领域，尤其涉及一种电动门速度控制方法及系统。
背景技术
目前市面上伺服控制器应用在电动门上已经非常的广泛了，尤其是在通道闸机门上的应用，能实现高精度高效率的控制，可以轻松的实现位置控制，速度控制及力矩控制。普通的闸机应用中用到了位置控制、速度控制、力矩控制。
如图1所示，目前伺服驱动器上常用的是三环控制PI D算法，即外环是位置环，中间环是速度环，内环是电流环，外环根据给定的位置、速度、加减速进行规划，输出速度值作为速度环的参考。现有技术中，电机的加减速控制的实现基本上都是以时间为横坐标，速度为纵坐标的速度控制曲线来进行控制。这种控制方式不能精准的控制每个位置的对应的速度，因为随着时间的推移，速度的变化一直在持续，每个位置的速度都是不确定的，速度不可控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动门速度控制方法及系统，从而可以精确的控制电动门的运动速度。
本发明实施例中，提供了一种电动门速度控制方法，其包括：
电动门启动后，实时获取电动门的位置信息，根据预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线计算控制电动门运动的电机的目标转速；
根据所述目标转速对电机进行控制，使得电机的转速符合所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线。
本发明实施例中，根据所述目标转速对电机进行控制，包括：
将所述目标转速作为参考转速输出到速度环中对电机的转速进行调节，得到参考电流；
将所述参考电流输入到电流环中对电机的电流进行调节，得到电机的控制电压。
本发明实施例中，所述位置信息通过电机反馈回来的行程脉冲计算得到。
本发明实施例中，所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线为S型。
本发明实施例中，所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线包括：
Y＝X2，0<X<K；
Y＝K2-X2,X≥K,
其中，X，K为整数，且K为设定的常数。
本发明实施例中，还提供了一种电动门速度控制系统，其包括：
位置获取模块，用于在电动门启动后，实时获取电动门的位置信息；
目标转速计算模块，用于根据预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线计算控制电动门运动的电机的目标转速；
电机控制模块，用于根据所述目标转速对电机进行控制，使得电机的转速符合所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线。
本发明实施例中，所述电机控制模块包括：
速度环调节单元，用于根据所述目标转速对电机当前转速进行调节，输出参考电流；
电流环调节单元，用于根据所述参考电流对电机当前电流进行调节，输出电机的控制电压。
本发明实施例中，所述位置获取模块根据电机反馈回来的行程脉冲得到所述位置信息。
本发明实施例中，所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线为S型。
本发明实施例中，所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线包括：
Y＝X2，0<X<K；
Y＝K2-X2,X≥K,
其中，X，K为整数，且K为设定的常数。
与现有技术相比较，采用本发明的电动门速度控制方法及系统，电动门启动后，实时获取电动门的位置信息，根据预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线计算控制电动门运动的电机的目标转速，根据所述目标转速对电机进行控制，使得电机的转速符合所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线，使得电动门在运动过程中，每一个位置的速度都是受控的，从而可以精确地控制电动门地运动速度，便于实现各种复杂算法；另外，采用S型的加减速曲线，使得加速减速运动非常平稳。
附图说明
图1是现有技术的电动门的伺服电机的控制示意图。
图2是本发明实施例的电动门控制方法的流程图。
图3是发明实施例的电机转速与电动门的位置的关系曲线。
图4是本发明实施例的电动门控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述。
如图2所示，本发明实施例中，提供了一种电动门速度控制方法，其包括步骤S1-S3。下面分别进行说明。
步骤S1：电动门启动后，实时获取电动门的位置信息。
本发明实施例中，所述位置信息通过电机反馈回来的行程脉冲计算得到。需要说明的是，伺服电机每转动一圈，电动门在运动一个固定的行程。伺服电机每转动一圈时，会反馈一个行程脉冲，通过对所述行程脉冲进行计数，即可得到电动门的位置。
步骤S2：根据预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线计算控制电动门运动的电机的目标转速。
如图3所示，在本发明实施例中，所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线为S型。具体地，所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线包括：
Y＝X2，0<X<K；
Y＝K2-X2,X≥K,
其中，X，K为整数，且K为设定的常数。
在本发明实施例中，预先设定电动门的位置与电机转速的关系曲线，可以使得电动门在每一个位置，其运动速度都是确定的，从而可以精确的控制电动门的速度；另外，采用S型的加减速曲线，使得加速减速运动非常平稳。
步骤S3：根据所述目标转速对电机进行控制，使得电机的转速符合所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线。
需要说明的是，电动门的电机控制通常采用如图1所示三环控制PI D算法，即外环是位置环，中间环是速度环，内环是电流环。而在本发明实施例中，对于每一个位置，电机的目标转速都是确定的，因此，不需要位置环，只需要采用速度环和电流环对电机转速进行控制即可。具体地，步骤S3中，根据所述目标转速对电机进行控制，包括：
将所述目标转速作为参考转速输出到速度环中对电机的转速进行调节，得到参考电流；
将所述参考电流输入到电流环中对电机的电流进行调节，得到电机的控制电压。
如图4所示，相应于所述电动门速度控制方法，本发明实施例中，还提供了一种电动门速度控制系统，其包括位置获取模块1、目标转速计算模块2和电机控制模块3。下面分别进行说明。
所述位置获取模块1，用于在电动门启动后，实时获取电动门的位置信息。本发明实施例中，所述位置获取模块1根据电机反馈回来的行程脉冲得到所述位置信息。
所述目标转速计算模块2，用于根据预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线计算控制电动门运动的电机的目标转速。本发明实施例中，所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线为S型，具体地，所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线包括：
Y＝X2，0<X<K；
Y＝K2-X2,X≥K,
其中，X，K为整数，且K为设定的常数。
所述电机控制模块3，用于根据所述目标转速对电机进行控制，使得电机的转速符合所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线。本发明实施例中，所述电机控制模块3包括速度环调节单元和电流环调节单元。所述速度环调节单元，用于根据所述目标转速对电机当前转速进行调节，输出参考电流；所述电流环调节单元，用于根据所述参考电流对电机当前电流进行调节，输出电机的控制电压。
综上所述，采用本发明的电动门速度控制方法及系统，电动门启动后，实时获取电动门的位置信息，根据预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线计算控制电动门运动的电机的目标转速，根据所述目标转速对电机进行控制，使得电机的转速符合所述预设的电动门的位置与电机转速的关系曲线，使得电动门在运动过程中，每一个位置的速度都是受控的，从而可以精确地控制电动门地运动速度，便于实现各种复杂算法；另外，采用S型的加减速曲线，使得加速减速运动非常平稳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。