360的制作方法

360
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摆锤摆动控制系统
技术领域
1.本发明涉及一种游乐设备，更具体的说是涉及一种360
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摆锤摆动控制系统。


背景技术：

2.360
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挑战者之旅(俗称360
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大摆锤)游艺机是在原先挑战者之旅的基础上进行升级，可实现摆臂360
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旋转。360
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挑战者之旅主要由摆臂、支撑架、座舱组成，摆臂连接在支撑架上且能360
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摆动，座舱固定在摆臂的下端，配重臂固定在摆臂上端，摆臂、座舱、配重臂由执行电机和驱动器实现摆动，如本公司于2013年申请的专利号为2013207228664，名称为一种游艺机的新型控制系统的发明专利所公开的那样，对于摆锤的现有控制方法是由编码器安装在电机尾部后直接接入驱动器，难以实现实时检测摆臂的角度和速度，只能由驱动器根据编码器采集的参数，通过预先设定的固定斜坡时间和驱动力大小来调节，在摆臂切换方向和加减速过程中造成运行抖动和不平滑，其控制方法有待提高。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种控制更加平滑的360
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摆锤摆动控制系统。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种360
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摆锤摆动控制系统，应用于包括有摆臂、支撑架、座舱、配重臂的游乐设备，具体包括：
5.执行电机，与摆臂联动，以控制摆臂的摆动大小和方向；
6.驱动器，与执行电机通信连接，以驱动执行电机控制摆臂的摆动大小和方向；
7.编码器，安装在摆臂上，用于输出脉冲信号来反馈摆臂的状态；
8.控制器，与编码器和驱动器通信连接，用于采集编码器的反馈信号结合其内预设的参数计算出摆臂的速度和角度，并根据计算结果调整驱动器输出的驱动力大小、方向、斜坡时间和驱动力给定的开始结束时间；
9.人机界面，与外部工作人员进行人机交互，还与控制器通信连接，用于更改控制器内预设的参数。
10.作为本发明的进一步改进，所述控制器调整驱动器输出的方向的方式如下：控制器在采集编码器的反馈信号后计算单位时间的差值和累计差值，并将计算获得的差值和累计差值与其内部预设的差值和累计差值相比较，当获得的差值和累计差值达到设定区间时，控制器调整驱动器输出驱动力大小和摆动方向；其中，驱动力大小、斜坡时间和驱动力给定的开始结束时间均属于控制器内预设的参数。
11.作为本发明的进一步改进，所述人机界面还接受控制器计算获得的摆臂的速度和角度数据，并将该速度和角度数据实时显示出来。
12.作为本发明的进一步改进，还包括圈数检测开关，该圈数检测开关设置于支撑架的上端用于检测摆臂摆过180
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的圈数，所述控制器检测到摆臂的圈数未到达圈数设定值进行摆动加速操作，给予摆臂同向驱动力，检测到摆臂的圈数达到圈数设置值后给予摆臂反
向驱动力进行摆臂回零操作；
13.其中，摆臂的零速计算信号在设定时间范围内持续存在后停机，圈数设定值为人机界面设置在控制器内的预设参数。
14.作为本发明的进一步改进，所述人机界面为触摸屏。
15.作为本发明的进一步改进，所述控制器结合反馈信号和其内预设的参数计算出摆臂的速度和角度的方式为：将计算获得的差值和累计差值结合预设的减速比来计算获得摆臂的速度和角度。
16.本发明的有益效果，通过编码器检测摆臂的运行状态，编码器直接连接控制器，控制器经过计算能够精准的实现驱动器给定驱动力的大小、方向和斜坡，使用人机界面方便快捷的进行参数微调，使摆臂运行更平滑，提高调节的便利性和运行的平稳性。
附图说明
17.图1为本发明控制系统应用游乐设备的结构示意图；
18.图2为本发明控制系统的模块框图。
具体实施方式
19.下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
20.参照图1所示，本实施例的一种360
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摆锤摆动控制系统，应用于包括有摆臂1、支撑架7、座舱8、配重臂9的游乐设备，所述摆臂1连接在支撑架7上且能360
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摆动，所述座舱8固定在摆臂1的下端，所述配重臂9固定在摆臂1的上端具体包括：
21.执行电机3，与摆臂1联动，以控制摆臂1的摆动大小和方向；
22.驱动器4，与执行电机3通信连接，以驱动执行电机3控制摆臂的摆动大小和方向；
23.编码器2，安装在摆臂1上，用于输出脉冲信号来反馈摆臂1的状态；
24.控制器5，与编码器2和驱动器4通信连接，用于采集编码器2的反馈信号结合其内预设的参数计算出摆臂1的速度和角度，并根据计算结果调整驱动器4输出的驱动力大小、方向、斜坡时间和驱动力给定的开始结束时间；
25.人机界面6，与外部工作人员进行人机交互，还与控制器5通信连接，用于更改控制器5内预设的参数，在使用本实施例控制系统的过程中，采用独立的驱动器4分别控制每个执行电机3，通过控制器5实现每个执行电机3同步动作且运行平滑无抖动，并且对于驱动器4的控制，均是通过控制器5直接控制，相应的编码器2反馈的信号也是直接输入到控制器5内，如此相比于现有技术中采用编码器2直连驱动器4的方式，可控性更强，可以通过控制器5的调整，解决现有技术中在编码器2检测到为0速的时候，实际上摆臂1会因为惯性导致实际上并不处于0速状态，而此时驱动器4直接驱动的话，会导致抖动和运行不平滑的问题。作为改进的一种具体实施方式，所述控制器5调整驱动器4输出的方向的方式如下：控制器5在采集编码器2的反馈信号后计算单位时间的差值和累计差值，并将计算获得的差值和累计差值与其内部预设的差值和累计差值相比较，当获得的差值和累计差值达到设定区间时，控制器5调整驱动器4输出驱动力大小和摆动方向；
26.其中，驱动力大小、斜坡时间和驱动力给定的开始结束时间均属于控制器5内预设的参数，通过上述方式的设置，便可有效的实现利用控制器5计算单位时间的差值和累计差
值的方式来了解到当前摆臂1的状态，例如本实施例中的单位时间为100毫秒，即控制器5每100毫秒采集一次编码器2的脉冲，假设第一次采集的脉冲值1000，第二次为1050，第三次为1070，由此可得差值为50和20，差值逐渐减小，因此便表示摆臂1处于减速状态，由此可了解到当前摆臂1的速度情况，实现控制器5进行预控制的效果，使得控制过程能够更好的贴合摆臂1的实际情况。
27.作为改进的一种具体实施方式，所述人机界面6还接受控制器5计算获得的摆臂的速度和角度数据，并将该速度和角度数据实时显示出来，通过上述方式的设置，便可有效的实现速度和角度数据的可视化，编码器2安装在摆臂1处，能直观的反应处当前摆臂的角度和速度，人机界面6能方便人员根据运行情况进行参数微调。
28.作为改进的一种具体实施方式，还包括圈数检测开关，该圈数检测开关设置于支撑架7的上端用于检测摆臂1摆过180
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的圈数，所述控制器5检测到摆臂1的圈数未到达圈数设定值进行摆动加速操作，给予摆臂同向驱动力，检测到摆臂1的圈数达到圈数设置值后给予摆臂1反向驱动力进行摆臂1回零操作；
29.其中，摆臂1的零速计算信号在设定时间范围内持续存在后停机，圈数设定值为人机界面6设置在控制器5内的预设参数，通过上述方式的设置，便可有效的实现在摆臂1摆动足够的圈数的时候，能够有效的进行回零操作。
30.作为改进的一种具体实施方式，所述人机界面6为触摸屏，使用便捷、操作简单。作为改进的一种具体实施方式，所述控制器5结合反馈信号和其内预设的参数计算出摆臂1的速度和角度的方式为：将计算获得的差值和累计差值结合预设的减速比来计算获得摆臂1的速度和角度，通过上述方式的设置，便能够简单有效的实现对于摆臂1的速度和角度进行计算了。
31.综上所述，本实施例的控制系统，通过人机界面6的设置，便可有效的实现对于控制器5内部各个参数进行设置，工作人员便可通过人机界面6和控制器5实现摆臂1驱动的可控，使摆臂1运行更平滑，提高调节的便利性和运行的平稳性。
32.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种360
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摆锤摆动控制系统，应用于包括有摆臂(1)、支撑架(7)、座舱(8)、配重臂(9)的游乐设备，其特征在于：具体包括：执行电机(3)，与摆臂(1)联动，以控制摆臂(1)的摆动大小和方向；驱动器(4)，与执行电机(3)通信连接，以驱动执行电机(3)控制摆臂的摆动大小和方向；编码器(2)，安装在摆臂(1)上，用于输出脉冲信号来反馈摆臂(1)的状态；控制器(5)，与编码器(2)和驱动器(4)通信连接，用于采集编码器(2)的反馈信号结合其内预设的参数计算出摆臂(1)的速度和角度，并根据计算结果调整驱动器(4)输出的驱动力大小、方向、斜坡时间和驱动力给定的开始结束时间；人机界面(6)，与外部工作人员进行人机交互，还与控制器(5)通信连接，用于更改控制器(5)内预设的参数。2.根据权利要求1所述的360
°
摆锤摆动控制系统，其特征在于：所述控制器(5)调整驱动器(4)输出的方向的方式如下：控制器(5)在采集编码器(2)的反馈信号后计算单位时间的差值和累计差值，并将计算获得的差值和累计差值与其内部预设的差值和累计差值相比较，当获得的差值和累计差值达到设定区间时，控制器(5)调整驱动器(4)输出驱动力大小和摆动方向；其中，驱动力大小、斜坡时间和驱动力给定的开始结束时间均属于控制器(5)内预设的参数。3.根据权利要求2所述的360
°
摆锤摆动控制系统，其特征在于：所述人机界面(6)还接受控制器(5)计算获得的摆臂的速度和角度数据，并将该速度和角度数据实时显示出来。4.根据权利要求3所述的360
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摆锤摆动控制系统，其特征在于：还包括圈数检测开关，该圈数检测开关设置于支撑架(7)的上端用于检测摆臂(1)摆过180
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的圈数，所述控制器(5)检测到摆臂(1)的圈数未到达圈数设定值进行摆动加速操作，给予摆臂同向驱动力，检测到摆臂(1)的圈数达到圈数设置值后给予摆臂(1)反向驱动力进行摆臂(1)回零操作；其中，摆臂(1)的零速计算信号在设定时间范围内持续存在后停机，圈数设定值为人机界面(6)设置在控制器(5)内的预设参数。5.根据权利要求4所述的360
°
摆锤摆动控制系统，其特征在于：所述人机界面(6)为触摸屏。6.根据权利要求5所述的360
°
摆锤摆动控制系统，其特征在于：所述控制器(5)结合反馈信号和其内预设的参数计算出摆臂(1)的速度和角度的方式为：将计算获得的差值和累计差值结合预设的减速比来计算获得摆臂(1)的速度和角度。

技术总结
本发明公开了一种360


技术研发人员：谢江山 翁清备 赵浩杰
受保护的技术使用者：浙江南方文旅科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/8/1