运动容器内液面晃动控制

贝加莱工业自动化PerfectioninAutomation贝加莱工业自动化PerfectioninAutomation［方案］［运动容器内液面晃动问题］[穆珊珊][2013-2-4][V1.10]1基本信息编写人董俊清审核人方案归属软件信息LoopConR硬件信息机型客户名称其他版本信息修改内容修改人V1.00创建董俊清V1.10整理穆珊珊2方案简介放置在运动平台的液体容器，当平台运动时，容器内的液体会晃动。由于液体晃动的阻尼比比较小，当平台加速度较大时，液面晃动会非常明显。如果容器是开口的话，可能造成液体溅出，影响设备运行。可以使用InputShaping（输入整形）的方法来减弱或消除液面晃动问题。InputShaping考虑了系统的物理特性和振动特性，使得系统的振动模态在系统的输入信号中不被激励，从根本上消除系统振动，并且输入整形不需要添加传感器，所以是一种比较实用的方法。3控制难点/特点•放置在运动平台的液体容器，当平台运动时，容器内的液体会晃动。如果容器是开口的话，可能造成液体溅出，影响设备运行。•不方便安装传感器来检测液面，因此很难实现闭环控制。4控制原理及框图基本思路是，对运动平台（容器）的运动轨迹信号，加入InputShaping进行滤波，以

贝加莱工业自动化PerfectioninAutomation削弱轨迹信号中的与水杯共振频率相同的信号分量。贝加莱工业自动化PerfectioninAutomation削弱轨迹信号中的与水杯共振频率相同的信号分量。5内容针对上述“运动容器内液面晃动”问题及解决方案一一InputShaping，设计了实验平台，验证了其可行性和效果。5.1实验设备使用“EC培训”的PrintMark设备中的传送带做为运动平台，将一个普通水杯（盛有水）放置其上。让传送带做点对点运动，观察水杯中水面的晃动情况。设备硬件：CP1486+ACOPOS1045+AC114+AC122+8LSA25R60电机。5.2实验过程1.项目设置通过AsHdyCon库中的HCRSPF功能块生成运动轨迹，整形滤波后通过PLCOpen功能块MC_BR_MoveCyclicPosition发送给ACOPOS驱动器。InputShaping使用滑动均值滤波的方法来实现InputShaping功能。滑动均值滤波可以使用AsConR库中的LCRMovAvgFlt功能块实现。滤波的“Base”和水面的晃动频率有关。见“算法-〉滤波-〉滑动均值滤波”。实验内容根据速度、加速度、水杯中水多少三个因素，共做了8组实验：（1） 水多，速度小，加速度小；（2） 水多，速度小，加速度大；（3） 水多，速度大，加速度小；（4） 水多，速度大，加速度大；（5） 水少，速度小，加速度小；（6） 水少，速度小，加速度大；（7） 水少，速度大，加速度小；（8） 水少，速度大，加速度大；5.3实验结果（1） 使用InputShaping，可以有效地抑制运动容器中液面的晃动。由于水面没有安装检测传感器，所以没有具体数据说明。但实验过程录制了视频，放在上海服务器以下路径：Y:\Application\70_方案研究院\60_趣味视频：slosh_cn_1（水多），slosh_cn_2（水少），每组实验都分为整形滤波前后两组动作。（2） 加速度大小会影响水面的晃动幅度；（3） 加入整形滤波后，相同的行程，运动时间会增加。速度大并且加速度小的情况下，滞后明显。菜工业自动化tioninAutomation0.000000-zoou.016000.06000.0-4000.09000.04000.09000.04000.0-1000.03.0 、室*TTopopoa3000.000000…冬2少巧89y-diff.3Q00.000000■rl --n-looo.o彩工二,,„5二盆忽,?殷Wy-diff.30