申请/专利权人：上海弗雷西阀门有限公司

申请日：2024-01-15

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN117970780B

主分类号：G05B11/42

分类号：G05B11/42;H05K5/02;H05K5/06;H05K7/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2024.05.21#实质审查的生效;2024.05.03#公开

摘要：本发明公开了一种电动执行器用外壳密封机构控制系统，涉及控制领域，包含信息反馈模块、数字控制模块、执行器驱动模块、电源模块、散热模块、远程控制模块和外壳密封模块，所述信息反馈模块的输出端与所述数字控制模块的输入端连接，所述数字控制模块的输出端与所述执行器驱动模块和所述远程控制模块的输入端连接，所述电源模块的输出端与所述数字控制模块和所述散热模块的输入端连接，所述电源模块的输出端与所述执行器驱动模块连接，所述外壳密封模块进行独立工作；本发明能够实现对电动执行器的精准控制和操作，提高电动执行器的精度、可控性和可靠性，同时具有灵活性和便捷性。

主权项：1.一种电动执行器用外壳密封机构控制系统，其特征在于：所述控制系统包括：信息反馈模块，用于电动执行器状态数据的实时检测和反馈，所述信息反馈模块通过传感器节点实时感知所述电动执行器状态数据，并通过高速无线网络将状态数据反馈至数字控制模块进行控制处理，所述电动执行器状态数据包括电动执行器的运动位置、速度和力矩；数字控制模块，用于控制电动执行器的运动和位置，所述数字控制模块基于多算法融合控制模型生成电动执行器控制指令，并进行故障检测与判定；执行器驱动模块，用于将电能转化为机械动力，驱动执行器进行运动，所述执行器驱动模块基于所述数字控制模块输出的控制信号驱动执行器工作，所述执行器驱动模块包括直流电机、齿轮减速器、传动装置和位置反馈装置；外壳密封模块，用于保护执行器和控制系统免受外界环境的损害，确保执行器内部的工作环境与外界隔离，所述外壳密封模块包括密封机构、防护单元和抗震单元，所述密封机构、防护单元和抗震单元独立并行工作；电源模块，用于为执行器和控制系统提供电能供应，所述电源模块通过电源适配器将电源交流电转换为稳压直流电进行供电，并通过电池进行备份供电，所述电源模块通过集成电流转换器、线性稳压器、开关稳压器和电源监测和保护机制对输出电压、输出电流和功率进行调节和保护；散热模块，用于电动执行器的散热，以保证长时间稳定工作；远程控制模块，用于远程控制电动执行器的运动和位置，所述远程控制模块通过所述高速无线网络与所述数字控制模块进行通信，并将来自远程设备的指令传输至所述数字控制模块进行处理和执行，实现对电动执行器的远程控制；所述信息反馈模块的输出端与所述数字控制模块的输入端连接，所述数字控制模块的输出端与所述执行器驱动模块的输入端连接，所述数字控制模块与所述远程控制模块进行双向连接，所述电源模块的输出端与所述数字控制模块的输入端连接，所述电源模块的输出端与所述执行器驱动模块连接，所述电源模块的输出端与所述散热模块的输入端连接，所述外壳密封模块进行独立工作；所述多算法融合控制模型包括无线通信接口、控制指令生成单元、故障检测单元和电路保护单元，所述无线通信接口通过物理层、数据链路层和网络层协议接收所述电动执行器状态数据，所述控制指令生成单元采用逻辑PID积分控制方法结合生成控制指令，并采用驱动电路将生成的控制指令转换为运动控制信号输出到所述执行器驱动模块，所述故障检测单元采用威布尔分布和先验算法Apriori对电动执行器进行故障检测与判定，所述电路保护单元通过多路保护机制实现电路过流保护、过压保护和欠压保护，所述无线通信接口的输出端与所述控制指令生成单元的输入端连接，所述无线通信接口的输出端与所述故障检测单元的输入端连接，所述故障检测单元的输出端与所述控制指令生成单元的输入端连接，所述电路保护单元的输出端与所述控制指令生成单元的输入端连接；所述逻辑PID积分控制方法通过逻辑控制方法和PID积分控制方法判断电动执行器的运行情况，并自动生成最优控制指令，以实现对电动执行器的精确控制；所述逻辑PID积分控制方法通过计算周期内电动执行器运行电流，对电动执行器运行周期特性进行分析，利用积分方程推算结果公式为： （1）在公式（1）中，和为运行工况电动执行器的流动电荷量，和为积分等效电流，和为运行周期内电流波动，和表示电动执行器运行周期，表示电动执行器工况感应电流，t表示时间，和表示电动执行器运行周期的检测采样点，根据电动执行器特性电流波动量确定电动执行器的稳定情况，根据电动执行器特性分析结果进行工况修正，修正函数为： （2）在公式（2）中，是电动执行器最大流动电荷量，是电动执行器运行工况修正过程故障参数变化常量的校正系数；所述威布尔分布通过概率密度函数fx和累积概率分布函数Fx进行电动执行器故障判别，概率密度函数fx和累积概率分布函数Fx的表达式为： （3）在公式（3）中，为电动执行器故障特征参数值，和为电动执行器运行状态参数，所述威布尔分布基于设备状态分布概率参数离散化方法，将电动执行器的运行状态分为正常状态、注意状态、异常状态和严重状态，所述威布尔分布通过计算不同状态的分布概率，则累积分布概率，所述威布尔分布通过累积分布概率P获得、和，根据公式（3）中表示的威布尔分布模型，带入逆累积概率分布函数的表达式为： （4）在公式（4）中，为累积分布概率，通过公式（4）计算离散区间（0~）、（~）、（~）和（~+∞），根据离散区间输入电动执行器故障特征参数;所述先验算法Apriori通过样本差异计算权重模型对故障特征离散参数进行量化，以获取故障特征参数的变化趋势；差异值的样本数N的表达式为： （5）在公式（5）中，是第k个运行故障特征参数到第j个故障模式的样本数，是第m个运行故障特征数据集到第g个运行故障特征数据集的样本数，第j个故障模式的故障特征参数的权重归一化公式为： （6）在公式（6）中，表示第j个故障模式的故障特征参数的归一化权重。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 上海弗雷西阀门有限公司 电动执行器用外壳密封机构控制系统

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD