CN105406792B - 伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法，包括：在电流环的采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取U相电流数组及W相电流数组；根据U相电流数组及W相电流数组中的数据进行均值处理，获取U相反馈电流值及W相反馈电流值；待驱动伺服驱动器，根据电流环根据U相反馈电流值及相反馈电流值进行速度调节。从而解决了现有电流环信息采集易受干扰、电流控制精度降低的问题。从而使伺服驱动器电流环提高电流控制精准及抗干扰能力，消除电机噪音，将有助于提高伺服驱动器控制性能。
Description
技术领域
本发明涉及伺服电机的应用及控制领域中，尤其涉及伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法。
背景技术
伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。通常伺服驱动器电流环对电机相电流采样发生在PWM定时器中点，每个电流环周期对电流采样一次。已有技术每个电流环周期对电流采样一次，易受干扰，导致采样数据发生偏差，因数据数量少无法采取滤波措施纠正数据，最终导致电流控制精度降低。
发明内容
针对上述现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法。从而解决了现有电流环信息采集易受干扰、电流控制精度降低的问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法，包括：
步骤S101：在电流环的采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取U相电流数组及W相电流数组；
步骤S102：根据U相电流数组及W相电流数组中的数据进行均值处理，获取U相反馈电流值及W相反馈电流值；
步骤S103：待驱动伺服驱动器，根据所述电流环根据所述U相反馈电流值及相反馈电流值进行速度调节。
在一种优选的实施方式中，所述步骤S101前包括：
接收伺服驱动器的使用时间信息。
在一种优选的实施方式中，步骤S101中包括：
步骤S101-11：若所述伺服驱动器的使用时间信息大于设定使用时间，则在电流环的第一采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取第一U相电流数组及第一W相电流数组；
步骤S101-12：在电流环的第二采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取第二U相电流数组及第二W相电流数组。
在一种优选的实施方式中，所述第一采样周期为启动阶段的采样周期或变速阶段的采样周期。
在一种优选的实施方式中，所述步骤S102中包括：
根据第一U相电流数组及第一W相电流数组中的数据进行均值处理，获取第一U相反馈电流值及第一W相反馈电流值；
根据第二U相电流数组及第二W相电流数组中的数据进行均值处理，获取第二U相反馈电流值及第二W相反馈电流值；
从所述第一U相反馈电流值及所述第二U相反馈电流值中选取较大值，确定为U相反馈电流值；
从所述第一W相反馈电流值及所述第二W相反馈电流值选取较大值，确定为W相反馈电流值。
在一种优选的实施方式中，所述U相电流数组及W相电流数组为一维数组或二维数组。
在一种优选的实施方式中，所述步骤S101前包括：
接收当前的震动参数值或温度采集值。
在一种优选的实施方式中，步骤S101中包括：
步骤S101-21：若所述当前的震动参数值或温度采集值超过设定范围值，则在电流环的当前采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取当前U相电流数组及当前W相电流数组；
步骤S101-22：在电流环的后续采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取后续U相电流数组及后续W相电流数组；
所述后续采样周期为当前采样周期后的连续采样周期或间隔采样周期。
在一种优选的实施方式中，所述步骤S102中包括：
根据当前U相电流数组及当前W相电流数组中的数据进行均值处理，获取当前U相反馈电流值及当前W相反馈电流值；
根据后续U相电流数组及后续W相电流数组中的数据进行均值处理，获取后续U相反馈电流值及后续W相反馈电流值；
从所述当前U相反馈电流值及所述后续U相反馈电流值中选取较大值，确定为U相反馈电流值；
从所述当前W相反馈电流值及所述后续W相反馈电流值选取较大值，确定为W相反馈电流值。
在一种优选的实施方式中，所述步骤S101-22中还包括：从本地数据库或远程终端中进行设定范围值的提取。
本发明的的有益效果为：本发明中的伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法使伺服驱动器电流环提高电流控制精准及抗干扰能力，消除电机噪音，将有助于提高伺服驱动器控制性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施方式中，伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法的步骤流程示意图；
图2为本发明另一种实施方式中，伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法的步骤流程示意图；
图3为本发明又一种实施方式中，伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法的步骤流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种实施方式中，如图1所示，伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法，包括：
步骤S101：在电流环的采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取U相电流数组及W相电流数组；
步骤S102：根据U相电流数组及W相电流数组中的数据进行均值处理，获取U相反馈电流值及W相反馈电流值。
步骤S103：待驱动伺服驱动器，根据电流环根据U相反馈电流值及相反馈电流值进行速度调节。
上述U相电流数组及W相电流数组为一维数组或二维数组。
在一种优选的实施方式中，为减小本地的信息存储量，步骤S101前包括：接收伺服驱动器的使用时间信息。
为对电机在使用寿命或连续时间前的状态给予更准确的信息，从而，更好的避免在该周期内性能下降的情况产生，在本发明的一种实施方式中，如图2所示，步骤S101中包括：
步骤S101-11：获取第一U相电流数组及第一W相电流数组。
在本步骤中，若伺服驱动器的使用时间信息大于设定使用时间，则在电流环的第一采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取第一U相电流数组及第一W相电流数组。
步骤S101-12：获取第二U相电流数组及第二W相电流数组。
在本步骤中，在电流环的第二采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取第二U相电流数组及第二W相电流数组。上述第一采样周期为启动阶段的采样周期或变速阶段的采样周期。
在本发明的一种实施方式中，步骤S102中包括：
根据第一U相电流数组及第一W相电流数组中的数据进行均值处理，获取第一U相反馈电流值及第一W相反馈电流值；
根据第二U相电流数组及第二W相电流数组中的数据进行均值处理，获取第二U相反馈电流值及第二W相反馈电流值；
从第一U相反馈电流值及第二U相反馈电流值中选取较大值，确定为U相反馈电流值；
从第一W相反馈电流值及第二W相反馈电流值选取较大值，确定为W相反馈电流值。
为减小本地的存储负担，在本发明的一种实施方式中，步骤S101前包括：接收当前的震动参数值或温度采集值。
为在电机自振及外部振动较大时，对电机的信息给予准确采集，在本发明的一种实施方式中，如图3所示，步骤S101中包括：
步骤S101-21：获取当前U相电流数组及当前W相电流数组。
在本步骤中，若当前的震动参数值或温度采集值超过设定范围值，则在电流环的当前采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取当前U相电流数组及当前W相电流数组。
步骤S101-22：获取后续U相电流数组及后续W相电流数组。
在本步骤中，在电流环的后续采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取后续U相电流数组及后续W相电流数组。
后续采样周期为当前采样周期后的连续采样周期或间隔采样周期。
优选的，步骤S102中包括：
根据当前U相电流数组及当前W相电流数组中的数据进行均值处理，获取当前U相反馈电流值及当前W相反馈电流值；
根据后续U相电流数组及后续W相电流数组中的数据进行均值处理，获取后续U相反馈电流值及后续W相反馈电流值；
从当前U相反馈电流值及后续U相反馈电流值中选取较大值，确定为U相反馈电流值；
从当前W相反馈电流值及后续W相反馈电流值选取较大值，确定为W相反馈电流值。
步骤S101-22中还包括：从本地数据库或远程终端中进行设定范围值的提取。
在本发明一种优选的实施方式中，驱动器主控MCU使用ARM芯片(STM32F407ZET6)。设置STM32F407ZET6片内ADC模块为连续同步采样模式，对电机U,W两相电流连续同步采样，设置STM32F407ZET6片内DMA模块为循环传输模式，DMA数据源设为ADC模块，DMA传输目标地址设为2维数组，该2维数组分别保存U,W两相电流采样数据。每个电流环周期内各相电流采样所有数据分别做平均滤波处理，处理后的数据作为电流反馈值参与电流环PI调节器运算。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法，其特征在于，包括：
步骤S101：在电流环的采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取U相电流数组及W相电流数组；
步骤S102：根据U相电流数组及W相电流数组中的数据进行均值处理，获取U相反馈电流值及W相反馈电流值；
步骤S103：待驱动伺服驱动器，根据所述电流环的所述U相反馈电流值及W相反馈电流值进行速度调节；
所述步骤S101前包括：接收伺服驱动器的使用时间信息；
步骤S101中包括：
步骤S101-11：若所述伺服驱动器的使用时间信息大于设定使用时间，则在电流环的第一采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取第一U相电流数组及第一W相电流数组；
步骤S101-12：在电流环的第二采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取第二U相电流数组及第二W相电流数组；
所述第一采样周期为启动阶段的采样周期或变速阶段的采样周期。
2.根据权利要求1所述的伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法，其特征在于，所述步骤S102中包括：
根据第一U相电流数组及第一W相电流数组中的数据进行均值处理，获取第一U相反馈电流值及第一W相反馈电流值；
根据第二U相电流数组及第二W相电流数组中的数据进行均值处理，获取第二U相反馈电流值及第二W相反馈电流值；
从所述第一U相反馈电流值及所述第二U相反馈电流值中选取较大值，确定为U相反馈电流值；
从所述第一W相反馈电流值及所述第二W相反馈电流值选取较大值，确定为W相反馈电流值。
3.根据权利要求1所述的伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法，其特征在于，所述U相电流数组及W相电流数组为一维数组或二维数组。
4.根据权利要求1所述的伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法，其特征在于，所述步骤S101前包括：
接收当前的震动参数值或温度采集值。
5.根据权利要求4所述的伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法，其特征在于，步骤S101中包括：
步骤S101-21：若所述当前的震动参数值或温度采集值超过设定范围值，则在电流环的当前采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取当前U相电流数组及当前W相电流数组；
步骤S101-22：在电流环的后续采样周期内，连续对驱动伺服电机的U,W两相电流进行同步多次采集，获取后续U相电流数组及后续W相电流数组；
所述后续采样周期为当前采样周期后的连续采样周期或间隔采样周期。
6.根据权利要求5所述的伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法，其特征在于，所述步骤S102中包括：
根据当前U相电流数组及当前W相电流数组中的数据进行均值处理，获取当前U相反馈电流值及当前W相反馈电流值；
根据后续U相电流数组及后续W相电流数组中的数据进行均值处理，获取后续U相反馈电流值及后续W相反馈电流值；
从所述当前U相反馈电流值及所述后续U相反馈电流值中选取较大值，确定为U相反馈电流值；
从所述当前W相反馈电流值及所述后续W相反馈电流值选取较大值，确定为W相反馈电流值。
7.根据权利要求6所述的伺服驱动器的电流环反馈信息处理方法，其特征在于，所述步骤S101-22中还包括：从本地数据库或远程终端中进行设定范围值的提取。
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