舞台升降台计算机控制系统的设计


   众所周知，舞台升降台在演出过程中动作频繁，其响应速度和动作的准确性直接影响到演出的效果，因此，要求它的控制系统准确可靠。而我国现有的大多数舞台升降台采用的是手动控制或单片机控制系统，存在自动化程度低，对演出过程的有关动作参数无法预存等缺点。所以，我们开发了舞台升降台计算机控制系统，该系统采用标准的Windows界面，具有操作简单、动作准确、反应速度快等优点。


1控制对象及要求该系统控制7块丝杠式升降台，具体控制要求如下：


a)升降台的行程为±2m；


b)升降台在行程范围内按任意给定行程自动停靠；


c)7块升降台的组合方式可任意选择。


2控制方案


丝杠式升降台是通过电机带动丝杠旋转，丝杠的转动使固定于升降台上的螺母带动升降台一起作直线运动。该升降台的总传动比为18．52，丝杠导程为32mm。所以电机每转一圈，升降台运动1．7mill，我们在电机轴上设置4个采样点，因此，每一个计数单位升降台运动0．4mm。在该控制系统中，计算机将控制信号送到电机控制系统，使电机进人工作状态，同时计算机通过安装在电机轴上的传感器所采集的数据同预设的数据及其它升降台的数据对比，从而确定该升降台的位置及运动参数并做出相应的调整。当升降台接近预设位置时，计算机控制电机减速，使其平稳、准确地到达预设位置。


3软件设计


在软件设计上我们采用了Windows98操作系统，并采用标准的Windows界面。其菜单分为“舞台预设”、“舞台运行”、“舞台检测”、“帮助”、“退出”等五项。“舞台预设”用来预设、储存舞台动作参数；“舞台运行”是使舞台按预定的动作参数执行相应的动作；“舞台检测”是用来消除当舞台运转一段时间后产生的累积位置误差。其中，“舞台运行”是舞台控制的核心部分，其具体实现如下。在该控制模块中我们设置了一个主程序和两个中断，即脉冲中断和定时中断。脉冲中断用来保证升降台位置的准确性；定时中断用来保证升降台运动状态的准确性。在控制系统中，脉冲传感器每产生一个脉冲信号，计数器就向计算机申请一次脉冲中断，计算机响应中断后便执行一次中断历程以完成相应的位置控制工作。定时中断是在机器运行一个固定时间时产生的，它主要用来检测升降台的运动状态。


结论


该控制系统自2002年6月正式投入使用至今，举行过多次大型演出，运行状况良好，达到了设计要求。