CN111352342A - 一种基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法 - Google Patents
一种基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111352342A CN111352342A CN201811561953.XA CN201811561953A CN111352342A CN 111352342 A CN111352342 A CN 111352342A CN 201811561953 A CN201811561953 A CN 201811561953A CN 111352342 A CN111352342 A CN 111352342A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transposition
- value
- indexing
- posarrive
- displacement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
- G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法,转台控制伺服驱动器对上位装置发送的指令进行解析,生成到达目标转位角度所需最短转位位移及运动方向;通过速度曲线规划算法,计算出每个位置环周期的位置插补值,并将每个位置环周期的位置插补值传递到转台控制伺服驱动器的位置环模块,进行位置闭环控制,控制转台转位;转台转位到目标位置后,采用转位完成积分算法,确定转台的定位状态。本发明在保证转位执行效率的前提下,最大程度的降低了机械启停冲击,消除了小惯量电机带动大惯量负载在启停过程中产生过流的现象,在保证设备的利用率的同时延长了设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及转台控制技术领域,具体地说是一种基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法。
背景技术
数控转台隶属于数控机床的关键功能部件,其主要应用于加工中心及数控镗铣床方向,为机床提供回转坐标,从而实现等分、不等分或连续的回转加工,使客户加工复杂曲面变成可能,扩大了机床的加工范围。但由于国内的数控转台发展起步较晚,以致国内的数控转台产品较国外的产品具有一定的差距,国内更鲜有针对转台控制的成熟的专用型产品,目前流行的转台控制方案是基于通用的伺服驱动器,利用数控***计算目标角度和当前角度的差值,并将差值转换成脉冲指令,以发送脉冲指令的形式指导伺服驱动器带动伺服电机运行,以实现转台转位的目的。
上述控制方案的不足之处在于:上位装置对于转台等旋转轴的运动控制与直线轴的控制方式一致,并没有进行最短转位路径的规划,从而导致在某些场合,其实际的转位位移长于理想的转位位移(例如转位到目标角度需要转台顺时针转动1/4圈,但按直线轴的控制方式,就会变成逆时针转位3/4圈),无形中延长了转位运行的时间,降低了加工效率,同时也造成了电力资源的浪费;上位装置对于转台转位完成与否的判定依据是接收到的伺服驱动器定位完成信号是否有效,而伺服驱动器在某些情况(例如参数设置不合理或者伺服电机与负载惯量不匹配等)下在定位过程中会产生震荡,但定位完成信号仍然会上报给上位装置,此时如果上位装置判定转位动作完成,启动工件加工流程,则会造成工件的过切现象。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:
一种基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法,包括以下步骤:
步骤1:转台控制伺服驱动器对上位装置发送的指令进行解析,生成到达目标转位角度所需最短转位位移及运动方向;
步骤2:通过速度曲线规划算法,计算出每个位置环周期的位置插补值,并将每个位置环周期的位置插补值传递到转台控制伺服驱动器的位置环模块,进行位置闭环控制,控制转台转位;
步骤3:转台转位到目标位置后,采用转位完成积分算法,确定转台的定位状态。
所述转台控制伺服驱动器与上位装置通过RS-485串行总线以MODBUS协议为通信协议建立通信,接收上位装置发送的指令。
所述生成到达目标转位角度所需最短转位位移及运动方向,包括:
步骤1.1:将目标角度AngleGoal与转台当前角度AngleCur作差,得到原始角度偏差值AngleErr;
步骤1.2:判断AngleErr与180的关系,如果AngleErr>180,则AngleErr'=AngleErr-360;如果AngleErr<-180,则AngleErr'=AngleErr+360;其它情况,AngleErr'=AngleErr,其中AngleErr'为修正后的角度偏差值;
步骤1.3:根据UnitLine=EncoderLine×m÷360及S=AngleErr'×UnitLine计算出最短转位位移,其中EncoderLine为伺服电机绝对值编码器单圈计数值,m为转台机械减速比,S为最短转位位移,S的正负代表伺服电机的旋转方向,即S为正,伺服电机正向旋转,S为负,伺服电机反向旋转。
所述通过速度曲线规划算法,包括:
步骤2.1:根据预设最大速度、加速度、减速度参数,建立转位运动过程中速度随时间变化的加减速曲线的速度曲线规划模型;
步骤2.2:将实际转位位移值与速度曲线规划模型对应,得到任意时刻的速度和位移值,计算出每个位置周期的位置插补值。
所述加减速曲线包括加速段、匀速段、减速段三段曲线。
所述将实际转位位移值与速度曲线规划模型对应,包括:
计算出加减速曲线包含匀速段所需的最小位移,并将实际转位位移与该最小位移进行比较:
当实际转位位移大于该最小位移时,整个运动轨迹能够出现匀速过程;
当实际转位位移等于该最小位移时,转位运动过程中能够到达预设最大速度,但不会出现匀速过程;
当实际转位位移小于该最小位移时,转位运动过程在达不到预设最大速度时,就进行减速。
所述速度曲线规划模型为:
其中,V(t)为转台在转位过程中任意时刻的速度,S(t)为转台在转位过程中任意时刻的位移,Vs为转位起始速度,aA为转位过程加速度,aD为转位过程减速度,TA为转位过程加速段时间,TU为转位过程匀速段时间,TD为转位过程减速段时间,Vmax为转台在转位过程中的最大速度限值,t为转位时间。
所述转位完成积分算法,包括:
步骤3.1:判断位置偏差计数值PosLpErr与转位完成允差DestErr的关系:
若|PosLpErr|≤DestErr,则PosArrive=PosArrive'+1,PosArrive'=PosArrive;
若|PosLpErr|>DestErr,则PosArrive=PosArrive'-1,PosArrive'=PosArrive;
若PosArrive<0,则PosArrive=0,PosArrive'=0;其中PosArrive为修正后的转位完成积分值,PosArrive’为原始转位完成积分值;
步骤3.2:判断转位完成积分值PosArrive与转位完成积分上限值PosArriveLimt的关系:
若PosArrive≥PosArriveLimt,则向上位装置发送转位完成响应;
若PosArrive<PosArriveLimt,则向上位装置发送转位中响应。
在转位运动过程中,若编码器位置信息出现越界情况,采用位置信息越界修正算法对基准角度信息实时修正。
所述位置信息越界修正算法,包括:
步骤4.1:转台控制伺服驱动器读取电机当前绝对位置PosCur,并与上一执行周期的伺服电机绝对位置作差得到差值PosErr,判断PosErr与电机编码器绝对位置最大值的四分之一PosAqua的关系:
若PosErr>PosAqua,则PosCurBuf=PosCur-PosMax;
若PosErr<-PosAqua,则PosCurBuf=PosCur+PosMax;
其中,PosCurBuf为电机当前位置信息修正值,PosMax为电机编码器绝对位置最大值;
步骤4.2:修正基准角度信息,计算公式如下:
PosErrBuf=(PosCurBuf-PosBase)mod(EncoderLine×m),
PosBase=PosCur-PosErrBuf
若PosBase>PosMax,则PosBase'=PosBase-PosMax;
若PosBase<0,则PosBase'=PosBase+PosMax;
PosBase=PosBase′;
其中,PosBase为修正前的基准角度信息,PosBase’为修正后的基准角度信息,PosErrBuf为伺服电机当前位置与基准角度信息之差,EncoderLine为电机编码器单圈线数,m为转台机械减速比。
本发明具有以下有益效果及优点:
1.通过引入自动生成到达指定角度的最短运动位移及方向算法,使得伺服驱动器带动伺服电机以最短的路径转位到目标角度,在一定程度上缩短了转位过程的时间,提高了转位效率,同时减少了电力资源的浪费;
2.采用速度曲线规划算法,在保证转位执行效率的前提下,最大程度的降低了机械启停冲击,消除了小惯量电机带动大惯量负载在启停过程中产生过流的现象,在保证设备的利用率的同时延长了设备的使用寿命;
3.采用转位完成积分算法,在转位动作结束时,对定位过程进行特殊的积分处理,保证在定位震荡收敛到预设范围或者定位震荡完全消除后再将转位完成应答上报给上位装置,从而消除定位震荡引起的工件过切现象。
附图说明
图1为基于转台控制的伺服驱动器的工作流程示意图;
图2为自动生成最短转位位移算法流程图;
图3为速度曲线规划算法速度曲线图;
图4为转位完成积分算法流程图;
图5为位置信息越界修正算法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
本发明提供了一种基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法,其主要包含五个部分:
(1)通信机制的建立:转台控制伺服驱动器与上位装置以RS-485为通信信道,以MODBUS为通信协议建立通信,并约定各项命令的通信地址,上位装置只需按照约定地址收发转位相关命令及状态监控命令;转台控制伺服驱动器对通信实行看门狗实时监控机制。解决额外占用数控***资源,增加了数控***的负荷的问题;以及若发送给伺服驱动器的指令脉冲受到干扰,会造成定位不准的问题。
本发明控制接口简单可靠,上位装置与转台控制伺服驱动器之间通过RS-485通讯电缆建立连接,上位装置的转位角度等命令完全通过串行数据帧的形式发送给转台控制伺服驱动器,并且每帧数据都有严格的容错校验码,极大提高了传输数据的可靠性;由于上位装置的所有命令都是通过串行总线传输,因此可以扩展对转台控制伺服驱动器的任意状态的监控,而不再受限于外部接口引脚的数量,从而最大程度地强化了上位装置对整个转位执行机构的监控能力。
简化上位装置对转台控制流程的编程难度,上位装置只需向转台控制伺服驱动器发送目标角度和转位命令即可,不需要做任何其他的工作(速度曲线规划等),最大程度减小了上位装置的开销。
(2)自动生成转台最短转位路径算法:转台控制伺服驱动器接收到上位装置发送的目标角度及转位命令后,根据预先配置的转台减速机的减速比以及伺服电机编码器线数等参数,计算出转台转位到目标角度所需的最短的转位位移和方向;
(3)速度曲线规划算法:将伺服电机转位过程中的转速随时间变化的曲线分成加速段、匀速段和减速段;同时根据实际需要,加速度和减速度可以不同。
(4)转位完成积分算法:判断位置偏差计数值与转位完成允差的关系,根据判断结果决定转位完成积分步长的符号,并将所得转位完成积分步长值累加到转位完成积分值中,当转位完成积分值达到积分上限设定值时,认定转位动作真正完成,否则认定转位动作处于执行中的状态;
(5)编码器位置信息越界修正算法:转台控制伺服驱动器读取电机当前绝对位置,并与上一执行周期的电机绝对位置作差得到差值,判断该差值与电机编码器绝对位置信息越界限值的关系:若满足越界条件,重新计算基准角度的绝对位置信息值,并对所计算的基准角度的绝对位置信息值进行修正,使之处于绝对值编码器最大位置值范围内,并将修正后的基准角度的绝对位置信息值存储到转台控制伺服驱动器的EEPROM中。
如图1所示为基于转台控制的伺服驱动器的工作流程示意图。
所述通信机制的建立,具体步骤为:上位装置与转台控制伺服驱动器之间通过RS-485电路建立硬件通信信道,上位装置和转台伺服驱动器都支持MODBUS协议,并且事先约定好需要收发的各种命令的通信地址(例如下行帧的转位指令、目标角度,上行帧的转位完成、电机实际转速、电机实际扭矩等)。上位装置按照约定地址以MODBUS帧格式发送目标角度和转位命令给转台控制伺服驱动器后,转台控制伺服驱动器对接收到的指令进行解析,并进行转位动作的相关运算,最终驱动伺服电机带动转台转位;当转位动作完成时,转台控制伺服驱动器向上位装置发送转位完成应答帧,以通知上位装置本次转位动作完成;当上位装置向转台控制伺服驱动器发送状态监控命令时,转台控制伺服驱动器会产生应答,将上位装置指定的监控项对应的实际状态(例如电机的实际转速等)回传给上位装置。通过该通讯机制,上位装置只需按照约定地址收发转位相关命令及监控命令即可,无需做特殊运算等处理,简化上位装置编程难度;转台控制伺服驱动器对通信实行看门狗实时监控机制,当看门狗监控到转台控制伺服驱动器与上位装置通信异常的时间超过预设上限时,转台控制伺服驱动器自动进入到紧急停止状态,并发出外部报警信号。
如图2所示为自动生成转台最短转位位移算法流程图。
所述算法如下:
①转台控制伺服驱动器接收到上位装置发送的目标转位角度和转位指令
后将目标角度AngleGoal与转台当前角度AngleCur作差,得到原始角度偏差值
AngleErr。
②判断AngleErr与180的关系:若AngleErr>180,则AngleErr=AngleErr'-360;
若AngleErr<-180,则AngleErr=AngleErr'+360,其它情况,AngleErr'=AngleErr
(其中AngleErr'为修正后的角度偏差值)。
③根据UnitLine=EncoderLine×m÷360及S=AngleErr'×UnitLine计算出最短转
位位移,其中EncoderLine为转台电机绝对值编码器单圈计数值,m为转台机
械减速比,S为最短转位位移,S的符号代表转台电机的旋转方向,即S为正,
电机正向旋转,S为负,电机反向旋转。
通过引入自转台最短转位移算法,保证转台控制伺服驱动器带动伺服电机以最短的路径转位到目标角度,在一定程度上缩短了转位过程的时间,提高了转位效率,延长了设备使用寿命,同时减少了电力资源的浪费。
所述速度曲线规划算法根据预设最大速度、加速度、减速度参数,建立运动过程中速度随时间变化的加减速曲线的数学模型,该速度曲线包含加速段、匀速段、减速段三段曲线;并计算出速度曲线包含匀速段(即运动过程可达到预设最大速度)所需的最小位移,当实际转位位移大于该值时,整个运动轨迹能够出现匀速过程;当实际转位位移等于该值时,运动过程中能够到达预设最大速度,但不会出现匀速过程;当实际转位位移小于该值时,运动过程中达不到预设最大速度,就进行减速。根据实际转位位移确定采用上述三种速度规划曲线中哪一种,从而得到任意时刻的速度和位移值,即可计算出每个位置环周期的位置插补值,并将计算结果传递到转台控制伺服驱动器的位置环模块,进行位置闭环控制,从而控制转台电机按照预设的最大速度和加速度平滑运行。
如图3所示为速度曲线规划算法速度曲线图。
具体原理如下:
设S为转位过程总位移,V为速度曲线速度值,aA为速度曲线加速段加速度值,aD为速度曲线减速段减速度值,Vs为速度曲线的初始速度值,Ve为速度曲线的末速度值;Vmax为速度曲线匀速段速度值,同时也是整个速度曲线最大速度值;其中TA为速度曲线加速过程时间,TD为速度曲线减速过程时间,匀速过程时间为TU。
各段曲线速度公式如下:
各段曲线位移公式如下:
由式(1)、(2)可知,已知初始速度值Vs、末速度值Ve,设定加速段的加速度aA,减速段的加速度aD;最大速度Vmax,进而确定TA、TU、TD,确定了这三个参数也就确定了速度、位移两条曲线,于是问题就转化为求TA、TU、TD。,以下分两种情况求解TA、TY、TD:
(一)假设伺服电机转位的总位移S≥S(TA+TU+TD),即速度曲线包含匀速段区,则由式(1)可得
Vmax=Vs+aATA (3)
则
Ve=Vmax-aDTD (5)
则
由式(2)得:
当t=TA+TU+TD时,
将由式(4)-(6)所得计算结果带入式(7)得:
将伺服电机旋转过程的总位移代入式(8)中的S(t),即可得到匀速段时间TU,若此时求得的TU≥0,则说明上述假设成立,即速度曲线包含匀速段,且各段时间求解完全按照式(3)-(8)求解即可。
(二)若按(一)中的方式所求TU值为负值,则说明此时速度曲线中不包含匀速段,即TU=0,并且电机实际最大速度值达不到预设值Vmax,此时假设电机实际速度最大值为Vmax1,则由式(3)可得:
Vmax1=Vs+aATA (9)
则
Ve=Vmax1-aDTD (11)
则
由式(2)得:
其中,TU=0,则式(13)简化为:
当t=TA+TD时,由式(14)得:
将伺服电机转位的总位移S代入式(15)得:
进而求得:
由于TA≥0得:
若实际控制中Vs=vD=0,则式(18)、(19)可以简化为:
由于转台负载惯量要比伺服电机的惯量大,使得伺服电机在位置定位的过程中出现超调而反复在目标位置附近调整,在调整过程会出现当前位置满足转位完成的状态,此时如果将该状态上传给上位装置,上位装置会继续进行下一工序的执行,而此时转台位置仍在动态调整,并没有真正的稳定在要求的允差范围内,从而造成所加工工件的尺寸出现偏差,表面光洁度也会受到影响。
针对上述问题,本发明提供了一种转位完成积分算法,其流程如图4所示,算法步骤如下:
①判断位置偏差计数值PosLpErr与转位完成允差DestErr的关系:若|PosLpErr|≤DestErr,则PosArrive=PosArrive'+1,PosArrive'=PosArrive;若|PosLpErr|>DestErr,则PosArrive=PosArrive'-1,PosArrive'=PosArrive;若PosArrive<0,则PosArrive=0,PosArrive'=0;其中PosArrive为修正后的转位完成积分值,PosArrive’为原始转位完成积分值。
②判断转位完成积分值PosArrive与转位完成积分上限值PosArriveLimt的关系:若PosArrive≥PosArriveLimt,则向上位装置发送转位完成响应,若PosArrive<PosArriveLimt,则向上位装置发送转位中响应。
通过转位完成积分算法有效地解决了上述由于电机和机械负载惯量不匹配造成的工件的尺寸出现偏差,表面光洁度受到影响的问题,从而有效地提高了产品的一致性和精度。
如图5所示为编码器位置信息越界修正算法流程图。
所述算法如下:
①转台控制伺服驱动器读取电机当前绝对位置PosCur,并与上一执行周期的电机绝对位置作差得到差值PosErr。
②判断PosErr与电机编码器绝对位置最大值的四分之一PosAqua的关系:若PosErr>PosAqua,则PosCurBuf=PosCur-PosMax;若PosErr<-PosAqua,则PosCurBuf=PosCur+PosMax;其中PosCurBuf为电机当前位置信息修正值,PosMax为电机编码器绝对位置最大值。
③修正基准角度信息,计算公式如下:
PosErrBuf=(PosCurBuf-PosBase)mod(EncoderLine×m),
PosBase=PosCur-PosErrBuf,其中EncoderLine为电机编码器单圈线数,m为转台机械减速比,PosErrBuf为电机当前位置与基准角度信息之差(折算到转台转一圈电机所走的转位位移范围之内)。
④判断修正前的基准角度信息PosBase与电机编码器绝对位置最大值
PosMax之间的关系:若PosBase>PosMax,则PosBase'=PosBase-PosMax;
若PosBase<0,则PosBase'=PosBase+PosMax;
PosBase=PosBase';其中PosBase为修正前的基准角度信息,PosBase’为修正后的基准角度信息。
通过编码器位置信息越界修正算法对基准角度信息进行实时修正,并将修正后的基准角度信息实时存储到转台控制伺服驱动器的EEPROM中,解决了电机编码器位置信息越界后,转台控制伺服驱动器重新上电引起基准角度位置信息与机械实际位置无法对应,而必须重置基准角度位置信息的麻烦,极大地简化了设备的操作复杂度,提高了设备的可靠性。
Claims (10)
1.一种基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:转台控制伺服驱动器对上位装置发送的指令进行解析,生成到达目标转位角度所需最短转位位移及运动方向;
步骤2:通过速度曲线规划算法,计算出每个位置环周期的位置插补值,并将每个位置环周期的位置插补值传递到转台控制伺服驱动器的位置环模块,进行位置闭环控制,控制转台转位;
步骤3:转台转位到目标位置后,采用转位完成积分算法,确定转台的定位状态。
2.根据权利要求1所述的基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法,其特征在于:所述转台控制伺服驱动器与上位装置通过RS-485串行总线以MODBUS协议为通信协议建立通信,接收上位装置发送的指令。
3.根据权利要求1所述的基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法,其特征在于:所述生成到达目标转位角度所需最短转位位移及运动方向,包括:
步骤1.1:将目标角度AngleGoal与转台当前角度AngleCur作差,得到原始角度偏差值AngleErr;
步骤1.2:判断AngleErr与180的关系,如果AngleErr>180,则AngleErr'=AngleErr-360;如果AngleErr<-180,则AngleErr'=AngleErr+360;其它情况,AngleErr'=AngleErr,其中AngleErr'为修正后的角度偏差值;
步骤1.3:根据UnitLine=EncoderLine×m÷360及S=AngleErr'×UnitLine计算出最短转位位移,其中EncoderLine为伺服电机绝对值编码器单圈计数值,m为转台机械减速比,S为最短转位位移,S的正负代表伺服电机的旋转方向,即S为正,伺服电机正向旋转,S为负,伺服电机反向旋转。
4.根据权利要求1所述的基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法,其特征在于:所述通过速度曲线规划算法,包括:
步骤2.1:根据预设最大速度、加速度、减速度参数,建立转位运动过程中速度随时间变化的加减速曲线的速度曲线规划模型;
步骤2.2:将实际转位位移值与速度曲线规划模型对应,得到任意时刻的速度和位移值,计算出每个位置周期的位置插补值。
5.根据权利要求4所述的基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法,其特征在于:所述加减速曲线包括加速段、匀速段、减速段三段曲线。
6.根据权利要求4或5所述的基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法,其特征在于:所述将实际转位位移值与速度曲线规划模型对应,包括:
计算出加减速曲线包含匀速段所需的最小位移,并将实际转位位移与该最小位移进行比较:
当实际转位位移大于该最小位移时,整个运动轨迹能够出现匀速过程;
当实际转位位移等于该最小位移时,转位运动过程中能够到达预设最大速度,但不会出现匀速过程;
当实际转位位移小于该最小位移时,转位运动过程在达不到预设最大速度时,就进行减速。
8.根据权利要求1所述的基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法,其特征在于:所述转位完成积分算法,包括:
步骤3.1:判断位置偏差计数值PosLpErr与转位完成允差DestErr的关系:
若|PosLpErr|≤DestErr,则PosArrive=PosArrive'+1,PosArrive'=PosArrive;
若|PosLpErr|>DestErr,则PosArrive=PosArrive'-1,PosArrive'=PosArrive;
若PosArrive<0,则PosArrive=0,PosArrive'=0;其中PosArrive为修正后的转位完成积分值,PosArrive’为原始转位完成积分值;
步骤3.2:判断转位完成积分值PosArrive与转位完成积分上限值PosArriveLimt的关系:
若PosArrive≥PosArriveLimt,则向上位装置发送转位完成响应;
若PosArrive<PosArriveLimt,则向上位装置发送转位中响应。
9.根据权利要求1所述的基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法,其特征在于:在转位运动过程中,若编码器位置信息出现越界情况,采用位置信息越界修正算法对基准角度信息实时修正。
10.根据权利要求1所述的基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法,其特征在于:所述位置信息越界修正算法,包括:
步骤4.1:转台控制伺服驱动器读取电机当前绝对位置PosCur,并与上一执行周期的伺服电机绝对位置作差得到差值PosErr,判断PosErr与电机编码器绝对位置最大值的四分之一PosAqua的关系:
若PosErr>PosAqua,则PosCurBuf=PosCur-PosMax;
若PosErr<-PosAqua,则PosCurBuf=PosCur+PosMax;
其中,PosCurBuf为电机当前位置信息修正值,PosMax为电机编码器绝对位置最大值;
步骤4.2:修正基准角度信息,计算公式如下:
PosErrBuf=(PosCurBuf-PosBase)mod(EncoderLine×m),
PosBase=PosCur-PosErrBuf
若PosBase>PosMax,则PosBase'=PosBase-PosMax;
若PosBase<0,则PosBase'=PosBase+PosMax;
PosBase=PosBase′;
其中,PosBase为修正前的基准角度信息,PosBase’为修正后的基准角度信息,PosErrBuf为伺服电机当前位置与基准角度信息之差,EncoderLine为电机编码器单圈线数,m为转台机械减速比。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811561953.XA CN111352342B (zh) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | 一种基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811561953.XA CN111352342B (zh) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | 一种基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111352342A true CN111352342A (zh) | 2020-06-30 |
CN111352342B CN111352342B (zh) | 2022-03-29 |
Family
ID=71193692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811561953.XA Active CN111352342B (zh) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | 一种基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111352342B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111817644A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-23 | 中国船舶重工集团公司第七一六研究所 | 一种简易高精度伺服转台控制方法 |
CN112114539A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-22 | 成都易慧家科技有限公司 | 一种双电机驱动推拉门窗的控制***及其方法 |
CN112405306A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-26 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 应用于双面抛光设备的物料管理方法、***及存储介质 |
CN112650312A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-13 | 安徽博微长安电子有限公司 | 一种雷达天线多段速控制***和控制方法 |
CN114488797A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-05-13 | 南京工程学院 | 一种自动开关门运动曲线规划方法及控制器和控制方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103076813A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-05-01 | 中船重工鹏力(南京)大气海洋信息***有限公司 | 一种转台伺服控制*** |
CN103135501A (zh) * | 2013-02-01 | 2013-06-05 | 北京配天大富精密机械有限公司 | 基于s型曲线的加减速控制方法和装置及数控机床 |
CN103728923A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-16 | 嘉兴学院 | 一种高效高平稳的数控***柔性加减速控制方法 |
CN103801973A (zh) * | 2012-11-09 | 2014-05-21 | 沈阳高精数控技术有限公司 | 基于伺服刀架控制器的伺服电机的优化控制方法 |
CN103869757A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-18 | 大连理工大学 | 复杂曲面五轴数控加工刀矢的动力学控制方法 |
CN105785921A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-07-20 | 华南理工大学 | 一种工业机器人nurbs曲线插补时的速度规划方法 |
CN105955203A (zh) * | 2016-05-11 | 2016-09-21 | 深圳市雷赛软件技术有限公司 | CANopen伺服***中速度前馈和转矩前馈的处理方法 |
CN107703755A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-16 | 王才旺 | 一种基于pid控制的模拟转台控制*** |
CN108287527A (zh) * | 2017-07-18 | 2018-07-17 | 山东大学 | 一种基于三角函数的改进s曲线加减速控制方法 |
CN108762117A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-06 | 北京因时机器人科技有限公司 | 一种伺服驱动器控制方法及装置 |
-
2018
- 2018-12-20 CN CN201811561953.XA patent/CN111352342B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103801973A (zh) * | 2012-11-09 | 2014-05-21 | 沈阳高精数控技术有限公司 | 基于伺服刀架控制器的伺服电机的优化控制方法 |
CN103076813A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-05-01 | 中船重工鹏力(南京)大气海洋信息***有限公司 | 一种转台伺服控制*** |
CN103135501A (zh) * | 2013-02-01 | 2013-06-05 | 北京配天大富精密机械有限公司 | 基于s型曲线的加减速控制方法和装置及数控机床 |
CN103728923A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-16 | 嘉兴学院 | 一种高效高平稳的数控***柔性加减速控制方法 |
CN103869757A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-18 | 大连理工大学 | 复杂曲面五轴数控加工刀矢的动力学控制方法 |
CN105785921A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-07-20 | 华南理工大学 | 一种工业机器人nurbs曲线插补时的速度规划方法 |
CN105955203A (zh) * | 2016-05-11 | 2016-09-21 | 深圳市雷赛软件技术有限公司 | CANopen伺服***中速度前馈和转矩前馈的处理方法 |
CN108287527A (zh) * | 2017-07-18 | 2018-07-17 | 山东大学 | 一种基于三角函数的改进s曲线加减速控制方法 |
CN107703755A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-16 | 王才旺 | 一种基于pid控制的模拟转台控制*** |
CN108762117A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-06 | 北京因时机器人科技有限公司 | 一种伺服驱动器控制方法及装置 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111817644A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-23 | 中国船舶重工集团公司第七一六研究所 | 一种简易高精度伺服转台控制方法 |
CN112114539A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-22 | 成都易慧家科技有限公司 | 一种双电机驱动推拉门窗的控制***及其方法 |
CN112114539B (zh) * | 2020-09-25 | 2023-11-28 | 成都易慧家科技有限公司 | 一种双电机驱动推拉门窗的控制***及其方法 |
CN112405306A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-26 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 应用于双面抛光设备的物料管理方法、***及存储介质 |
CN112405306B (zh) * | 2020-11-26 | 2022-03-22 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 应用于双面抛光设备的物料管理方法、***及存储介质 |
CN112650312A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-13 | 安徽博微长安电子有限公司 | 一种雷达天线多段速控制***和控制方法 |
CN114488797A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-05-13 | 南京工程学院 | 一种自动开关门运动曲线规划方法及控制器和控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111352342B (zh) | 2022-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111352342B (zh) | 一种基于转台控制的伺服驱动器的优化控制方法 | |
CN100582976C (zh) | 用于引导数控机床的可移动机床部件的运动的方法和装置 | |
CN103135501B (zh) | 基于s型曲线的加减速控制方法和装置及数控机床 | |
CN101510087A (zh) | 微小线段高速加工的前瞻自适应速度控制方法 | |
CN109901518B (zh) | 一种恒力约束条件下的数控机床加减速速度规划方法 | |
JP2008199883A (ja) | S―曲線速度輪郭における不測の速度逆転の除去システム | |
CN109687772A (zh) | 一种多轴同步控制方法及*** | |
CN113433894A (zh) | 基于工业pc的多通道多轴联动的数控***及方法 | |
CN109361330A (zh) | 一种基于总线的伺服电机同步控制方法 | |
JP6374469B2 (ja) | 主軸と送り軸との同期運転を制御する工作機械の制御装置及び制御方法 | |
CN108322112B (zh) | 一种步进电机的复合运动控制方法 | |
JP5687302B2 (ja) | 負荷駆動制御装置及び負荷駆動制御方法 | |
CN111722591A (zh) | 一种商标模切机高精度联动插补的方法 | |
CN111522313B (zh) | 一种基于canopen协议控制伺服电机曲线运动的方法 | |
TWI409601B (zh) | 數值控制裝置、系統及其轉角運動控制方法 | |
CN111464087A (zh) | 一种无零位开关步进电机的控制方法及定位机构 | |
CN113458606B (zh) | 一种基于激光的金属表面硬化***的速度跟随方法 | |
CN111186120A (zh) | 电动吹瓶机的控制方法及*** | |
WO2023138536A1 (zh) | 电机控制***、电机控制方法和电机驱动和转发装置 | |
CN102354133A (zh) | 应用于砖机的可调式振动盘伺服控制*** | |
CN220913550U (zh) | 一种plc集成控制*** | |
CN112486070B (zh) | 一种位置同步控制模式下的机器人随动控制***和方法 | |
CN217617125U (zh) | 用于旋压机的控制*** | |
Kumar et al. | Study of stepper motor control using programmable logic controller (PLC) based on industry 4.0 | |
CN113890430A (zh) | 一种步进电机传动***及其控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Nanping Road in Dongling District of Shenyang city of Liaoning Province, No. 110168 16-2 Applicant after: Shenyang Zhongke CNC Technology Co.,Ltd. Address before: Nanping Road in Dongling District of Shenyang city of Liaoning Province, No. 110168 16-2 Applicant before: SHENYANG GOLDING NC & INTELLIGENCE TECH. Co.,Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |