音乐喷泉径向摇摆的工作原理有哪些

2020-01-20 10:47:54    8633次浏览

音乐喷泉中水形变化丰富，配合灯光给人不真实的美感。音乐喷泉中的各种摇摆能让人感受到喷泉的柔性美。径向摇摆的产生是由于水面下设摇摆机构，使水景优美动人，赏心悦目，给人神奇的感觉，是时代高科技发展的表现。

摇摆喷泉的位置和运动速度的变化是产生摇摆水型潇洒风彩的重要因素。喷泉摇摆机构的位置传感器应当是防水的不接触定位装置。经常采用由磁铁感应的霍尔传感器、光纤引导的光电传感器或磁铁吸引的旋转位置编码器等。

例如对于采用位置编码器的喷泉摇摆机构的定位装置包括：装在摇摆电机轴上的位置编码器、高速计数器、控制计算机以及通信接口等。

异步电动机的准确停车涉及到采用何种方法进行制动问题。采用能耗制动方式，在定子中通入直流电产生制动转矩进行制动，可在转速为零时转矩也为零，达到准确停车的目的。

由于摇摆机构的连杆一般会有较大的间隙，为了达到定位只能使摇摆机构从一个方向到达定位点，才能保证其重复精度。因此，摇摆机构需要停车时，每次都必须从一个方向到达定位点。

摇摆机构的定位精度受运动力矩与阻力矩的影响。运动力矩决定于电动机的电源电压和停车前的运动速度等，而阻力矩则由摇摆机构的摩擦力、水流的速度、周围的风力等合成。可见，这些都是不能事先确定的因素。所以，为了达到定位的目的，我们必须每次改变其控制参数。对于采用电动机能耗制动来定位的控制参数一般有两个，直流制动电流的大小和启动制动时间。对计算机控制较为方便的方式是采用改变制动时间。

在控制系统中，电动机制动时间可用检测到位点的偏差来进行修正。根据摇摆机构定位偏差值的统计数据，经过数学模型的计算，确定制动时间。

当摇摆机构的运动速度要与乐曲的节奏同步时，就要求得它的运动速度，并对摇摆电机进行调速。由于速度就是位移对时间的微分，所以从摇摆电机轴上位置编码器送来的脉冲数，就可以在计算机中求出运动速度。