噴泉是一種將水或其他液體經(jīng)過一定壓力通過噴頭噴灑出來具有特定形狀的組合體。現(xiàn)在的噴泉一般為依靠噴泉設(shè)備的人工造景噴泉。主要就是通過變頻器的控制實現(xiàn)節(jié)奏韻律,音樂噴泉中水形變化豐富,配合燈光給人真實直觀的美感。音樂噴泉中的各種搖擺能讓人感受到噴泉的柔性美。徑向搖擺的產(chǎn)生是由于水面下設(shè)搖擺機構(gòu),使水景優(yōu)美動人,賞心悅目,給人神奇的感覺,是時代高科技發(fā)展的表現(xiàn)。
搖擺噴泉的位置和運動速度的變化是產(chǎn)生搖擺水型瀟灑風彩的重要因素。噴泉搖擺機構(gòu)的位置傳感器應(yīng)當是防水的不接觸定位裝置。經(jīng)常采用由磁鐵感應(yīng)的霍爾傳感器、光纖引導的光電傳感器或磁鐵吸引的旋轉(zhuǎn)位置編碼器等。例如對于采用位置編碼器的噴泉搖擺機構(gòu)的定位裝置包括:裝在搖擺電機軸上的位置編碼器、高速計數(shù)器、控制計算機以及通信接口等。由于搖擺機構(gòu)的連桿一般會有較大的間隙,為了達到定位只能使搖擺機構(gòu)從一個方向到達定位點,才能讓其重復精度。因此,搖擺機構(gòu)需要停車時,每次都要從一個方向到達定位點。
搖擺機構(gòu)的定位精度受運動力矩與阻力矩的影響。運動力矩決定于電動機的電源電壓和停車前的運動速度等,而阻力矩則由搖擺機構(gòu)的摩擦力、水流的速度、周圍的風力等合成。可見,這些都是不能事先確定的因素。所以,為了達到定位的目的,我們要每次改變其控制參數(shù)。對于采用電動機能耗制動來定位的控制參數(shù)一般有兩個,直流制動電流的大小和啟動制動時間。對計算機控制較為方便的方式是采用改變制動時間。
在控制系統(tǒng)中,電動機制動時間可用檢測到位點的偏差來進行修正。根據(jù)搖擺機構(gòu)定位偏差值的統(tǒng)計數(shù)據(jù),經(jīng)過數(shù)學模型的計算,確定制動時間。