CN108512472B - 一种基于电子齿轮的跟随控制方法及其系统 - Google Patents
一种基于电子齿轮的跟随控制方法及其系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108512472B CN108512472B CN201810450438.8A CN201810450438A CN108512472B CN 108512472 B CN108512472 B CN 108512472B CN 201810450438 A CN201810450438 A CN 201810450438A CN 108512472 B CN108512472 B CN 108512472B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- count value
- pulse
- timer
- electronic gear
- gear ratio
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P17/00—Arrangements for controlling dynamo-electric gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
本发明专利涉及电工电子技术领域，特别涉及一种基于电子齿轮的跟随控制方法及其系统，系统包括上位机、电机控制器、主动轴、编码器和从动轴，上位机通过通信接口与电机控制器通信，主动轴与编码器连接，编码器与电机控制器连接，电机控制器与从动轴连接，所述电机控制器包括EEPROM、buffer、电子齿轮模块和补偿模块；本发明可以实现离线跟随功能，通过利用补偿模块，可以使输出电子齿轮比精确度高，实现从动轴的速度和位置与主动轴保持精确的比例关系，且跟随的从动轴运行平稳，定位准确，噪音小，本发明可以扩大电子齿轮的应用场景，简化操作，节约成本，同时易于扩展，实现多个电子齿轮。
Description
技术领域
本发明专利涉及电工电子技术领域，特别涉及一种基于电子齿轮的跟随控制方法及其系统。
背景技术
电子齿轮主要用电气控制技术对数字脉冲信号进行分频倍、频操作，通过设置电子齿轮比系数，可以使从动轴的运动机构得到不同的位移量，按设定的电子齿轮比实现坐标轴之间的联动或者运动形式之间的变换(旋转——旋转，旋转——直线，直线——直线)，且可以随时增加电子齿轮的数量，使用灵活方便，齿轮比范围大，传递运动的精度高，可代替传统机械传动机构齿轮，简化机械结构，节约成本。
目前，电子齿轮的实现方式主要有硬件实现的模拟式的电子齿轮、软件实现的电子齿轮，以及利用锁相环方式实现的电子齿轮等。公告号为CN105988399A，名称为“多采用现场可编辑逻辑门阵列实现电子齿轮输出的方法”的发明专利，提出了利用FPGA处理脉冲形式编码器和非脉冲形式编码器输入信号，实现电子齿轮输出的功能，通过现场可编辑逻辑门阵列能够快速反应、处理及输出上位机所需脉冲信号，可提高硬件资源利用的性能，公告号为CN105553383A，名称为“伺服驱动器超大齿轮比驱动控制方法”的发明专利，提出了一种大齿轮比驱动控制方法的发明专利，该方法主要是根据设定电子齿轮比和伺服驱动器的脉冲计数值，计算电机位置目标值；然后伺服驱动器根据电机位置目标值及采样周期时间计算的齿轮比脉冲驱动时间进行插补驱动输出。从而解决了现有伺服驱动器超大齿轮比驱动控制过程中转速会不均匀，电机噪音大的问题。上述发明专利分别采取两种方法实现电子齿轮，但是两者匀未对电子齿轮进行补偿，会导致电子齿轮比输出精确度受影响；另外，上述两种方法均未提到离线随动功能，即操作时均需上位机，这样会局限电子齿轮的应用范围，还会增加成本和操作复杂度。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种基于电子齿轮的跟随控制方法及其系统，所述方法包括：
用户利用上位机设置齿轮比、编码器线数和轨迹参数，并通过通信接口下发存于到电机控制器的buffer并转存于带电可擦写可编程读写存储器EEPROM中；
当上位机脱机时，电机控制器的buffer从EEPROM中读取数据，编码器根据主动轴的转动向电机控制器输入脉冲信号，电机控制器的电子齿轮模块根据buffer中的数据调整输入脉冲的周期，电机控制器根据调整了周期后的脉冲信号输出脉宽调制(Pulse WidthModulation，PWM)信号驱动从动轴；
其中，调整输入脉冲的周期的过程，如图1，包括：
S1、电子齿轮模块通过buffer调用EEPROM中的齿轮比、编码器线数和轨迹参数，令齿轮比的分子为N0，分母为D；
S2、第一定时器根据齿轮比对输入脉冲进行调整得到第一计数值N1；
S3、根据编码器输入的脉冲数量和第一计数值N1计算第一计数值的绝对偏差值ΔN，得到第一计数值的修正值N1'；
S4、第一定时器根据第一计数值的修正值N1'调整输出脉冲的周期，并输出调整周期后的脉冲。
优选的，步骤S2的操作，如图2，包括：
S21、检测与主动轴相连编码器的输入脉冲，设置一个脉冲输入计数值P，对输入脉冲个数从零进行累加计数；
S22、检测到一个输入脉冲时，打开第一频率f1输出第一定时器，设置一个脉冲输出计数值P1，对输出脉冲个数从零进行累加计数；
S23、根据检测到的脉冲，进行方向判别，并进行方向设置；
S24、当齿轮比小于1时，根据分频操作得到第一计数值N1；当齿轮比为大于1的整数时，根据倍频操作得到第一计数值N1；当齿轮比为大于1的非整数时，根据分频操作和倍频操作得到第一计数值N1。
优选的，所述分频操作，如图3，包括：
S201、电子齿轮模块调用buffer中的齿轮比，定义第三计数变量N3＝0、第四计数变量N4＝0、第五计数变量N5＝0；
S202、当检测到第i个输入脉冲的有效沿时，打开第二定时器，并以第二频率f2从零进行计数；
S203、令N5＝N3+N4，N3＝N3+N0；
S204、判断N5是否大于等于分子N0，若是则令N3＝0，N4＝N-D，并将N3和N4的值反馈给S203，然后进行步骤S206；否则进行步骤S205；
S205、当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，令i＝i+1并返回步骤S203；
S206、当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，读取第二定时器的第二计数值N2，然后进行步骤S207；
S207、根据第二计数值N2得到第一计数值N1；令i＝i+1，返回步骤202。
优选的，所述倍频操作，如图4，包括：
S211、电子齿轮模块调用buffer中的齿轮比，令i＝1；
S212、当检测到第i个输入脉冲的有效沿时，打开第二定时器，并以第二频率f2从零进行计数；
S213、当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，读出第二定时器的第二计数值N2；
S214、根据第二计数值N2得到第一计数值N1，第一定时器根据第一计数值N1调整输出脉冲的周期，并输出调整周期后的脉冲；
S215、将第二定时器的计数值清零，令i＝i+1并返回步骤S212。
优选的，步骤S3的操作，如图5，包括：
S31、读取第一计数值N1、脉冲输出计数值P1和输入脉冲计数值P，并通过输入脉冲计数值P计算对应的理想脉冲输出值P0；
S32、计算第一计数值的绝对偏差值ΔN；其中，第一计数值的绝对偏差值ΔN表示为：
S34、判别P0是否大于等于P1，若是则进行步骤S35，否则进行步骤S36；
S35、输出第一计数值的修正值N1'，表示为：N1'＝N1-ΔN，进行步骤S37；
S36、输出第一计数值的修正值N1'，表示为：N1'＝N1+ΔN，进行步骤S37。
一种基于电子齿轮的跟随控制系统，如图6，包括上位机、电机控制器、主动轴、编码器和从动轴，上位机通过通信接口与电机控制器通信，主动轴与编码器连接，编码器与电机控制器连接，电机控制器与从动轴连接，所述电机控制器包括EEPROM、buffer、电子齿轮模块和补偿模块，电子齿轮模块包括依次连接的输入脉冲处理电路、第一定时器、第二定时器和数字控制频率发生器，其中：
编码器，用于根据主动轴的转动周期向电机控制器输入脉冲；
buffer，用于寄存上位机下发的数据并转存于EEPROM中；当上位机脱机时，读取EEPROM中的数据并将数据传送至电机控制器；
电子齿轮模块，用于根据编码器输入的脉冲和齿轮比进行分频操作和倍频操作，输出新的周期的脉冲。
本发明中的基于电子齿轮的跟随控制方法，通过调用齿轮模块中的分频和倍频模块，可以实现任意齿轮比，通过将配置参数存于控制器EEPROM，可以实现离线跟随功能，通过利用补偿模块，可以使输出电子齿轮比精确度高，实现从动轴的速度和位置与主动轴保持精确的比例关系，且跟随的从动轴运行平稳，定位准确，噪音小，本发明可以扩大电子齿轮的应用场景，简化操作，节约成本，同时易于扩展，实现多个电子齿轮。
附图说明
图1为本发明基于电子齿轮的跟随控制方法流程图；
图2为本发明电子齿轮随动控制过程中第一计数值计算流程图；
图3为本发明的分频操作流程图；
图4为本发明的倍频操作流程图；
图5为本发明的补偿操作流程图；
图6为本发明的基于电子齿轮的跟随控制系统结构示意图。
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。
本发明提供一种基于电子齿轮的跟随控制方法，包括：
用户利用上位机设置齿轮比、编码器线数和轨迹参数，并通过通信接口下发存于到电机控制器的buffer并转存于带电可擦写可编程读写存储器EEPROM中；
当上位机脱机时，电机控制器的buffer从EEPROM中读取数据，编码器根据主动轴的转动向电机控制器输入脉冲信号，电机控制器的电子齿轮模块根据buffer中的数据调整输入脉冲的周期，电机控制器根据调整了周期后的脉冲信号输出PWM信号驱动从动轴；
其中，如图1，调整输入脉冲的周期的过程包括：
S1、电子齿轮模块通过buffer调用EEPROM中的齿轮比、编码器线数和轨迹参数，令齿轮比的分子为N0，分母为D；
S2、第一定时器根据齿轮比对输入脉冲进行调整得到第一计数值N1；
S3、根据编码器输入的脉冲数量和第一计数值N1计算第一计数值的偏差值ΔN，得到第一计数值的修正值N1'；
S4、第一定时器根据第一计数值的修正值N1'调整输出脉冲的周期，并输出调整周期后的脉冲。
在传统的电子齿轮的应用中均需与上位机保持连接，因此限制了电子齿轮的应用范围；本发明中的上位机通过通信接口下发数据给电机控制器，当数据下发完成后，上位机即可脱机，不仅扩大了应用范围，还节约成本。
齿轮比一般是利用旋转轴装配的角度编码器或旋转编码器的分度功能，使用数控或驱动装置中的计数功能，使两轴按一定比例旋转，这就是齿轮比；编码器与主动轴连接，当主动轴转动一圈，编码器输出与编码器线数相同的脉冲个数，如当编码器线数设置为1000，当主动轴转动一圈，编码器发出1000个脉冲，同时编码器与电机控制器相连，将编码器发出的脉冲输入电机控制器，控制器根据用户设置的齿轮比以及编码器输入的脉冲，调用电子齿轮模块中分频模块或倍频模块，得到输出第一计数值N1，再利用补偿模块修正输出第一计数的修正值N1'，根据N1'控制PWM的周期，然后输入电机驱动芯片，从而控制从动轴执行相应操作。
本发明的方法可以实现离线随动功能，参数存于控制器的EEPROM中后，可以脱离上位机，直接从EEPROM中读取数据到buffer中，主动轴通过编码器，以设定的齿轮比调用齿轮模块和补偿模块，发出PWM到电机驱动芯片，控制从动轴执行相应操作。
电子齿轮模块在数控系统中是通过输入和输出脉冲频率进行处理来实现运动控制，任意分频比率的分频模块应该满足以下关系式：
在上述关系式中，fin表示分频模块的输入频率，fout表示分频模块的输出频率，N0＜D≠0。
根据齿轮比和编码器线数计算第一计数值N1，如图2，包括以下步骤：
S21、检测与主动轴相连编码器的输入脉冲，设置一个脉冲输入计数值P，对输入脉冲个数从零进行累加计数；
S22、检测到一个输入脉冲时，打开第一频率f1输出第一定时器，设置一个脉冲输出计数值P1，对输出脉冲个数从零进行累加计数；
S23、根据检测到的脉冲，进行方向判别，并进行方向设置；
S24、当齿轮比小于1时，根据分频操作得到第一计数值N1；当齿轮比为大于1的整数时，根据倍频操作得到第一计数值N1；当齿轮比为大于1的非整数时，根据根据分频操作和倍频操作得到第一计数值N1。
其中，编码器是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备，编码器中的A相、B相表示编码器中两个不同通道的信号，A相、B相的信号一般正交；当输出脉冲的A相超前B相90°，主动轴以顺时针方向旋转时，即正转；当输出脉冲的A相滞后于B相90°，主动轴以逆时针方向旋转，即反转。
如图3，分频操作包括以下步骤：
S201、电子齿轮模块调用buffer中的齿轮比，定义第三计数变量N3＝0、第四计数变量N4＝0、第五计数变量N5＝0；
S202、当检测到第i个输入脉冲的有效沿时，打开第二定时器，并以第二频率f2从零进行计数；
S203、令N5＝N3+N4，N3＝N3+N0；
S204、判断N5是否大于等于分子N0，若是则令N3＝0，N4＝N-D，并将N3和N4的值反馈给S203，然后进行步骤S206；否则进行步骤S205；
S205、当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，令i＝i+1并返回步骤S203；
S206、当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，读取第二定时器的第二计数值N2，然后进行步骤S207；
S207、根据第二计数值N2得到第一计数值N1；令i＝i+1，返回步骤202。
第一计数值N1与第二计数值N2之间为一个自定义的比例关系，具体计算过程为参照实际生产需要且此计算方式为本领域普通技术人员周知，此处不再赘述。
当输入脉冲个数为D时，输出的脉冲个数刚好为N0，依次类推，就可以完成整个输入脉冲序列的分频输出，即当D为N0的整数倍时，即可实现任意整数的分频，当N0<D时，即可实现任意分数的分频，即该方法可以实现任意分频系数的分频器设计。
如图4，倍频操作包括：
S211、电子齿轮模块调用buffer中的齿轮比，令i＝1；
S212、当检测到第i个输入脉冲的有效沿时，打开第二定时器，并以第二频率f2进行计数；
S213、当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，读出第二定时器的第二计数值N2；
S214、根据第二计数值N2得到第一计数值N1；
S215、将第二定时器的第二计数值N2清零，令i＝i+1并返回步骤S212。
与传统的电子齿轮相比，本发明通过一个偏差值对第一计数值进行补偿，提高电子齿轮的输出精度，第一计数值的修正值N1'的计算过程，如图5，包括：
S31、读取第一计数值N1、脉冲输出计数值P1和输入脉冲计数值P对应的理想脉冲输出值P0；
S32、计算第一计数值的绝对偏差值ΔN；其中，第一计数值的绝对偏差值ΔN表示为：
S34、判别P0是否大于等于P1，若是则进行步骤S35，否则进行步骤S36；
S35、输出第一计数值的修正值N1'，表示为：N1'＝N1-ΔN；
S36、输出第一计数值的修正值N1'，表示为：N1'＝N1+ΔN。
本发明还提供一种基于电子齿轮的跟随控制系统，如图6，所述系统包括上位机、电机控制器、主动轴、编码器和从动轴，上位机通过通信接口与电机控制器通信，主动轴与编码器连接，编码器与电机控制器连接，电机控制器与从动轴连接，所述电机控制器包括EEPROM、buffer、电子齿轮模块和补偿模块，电子齿轮模块包括依次连接的输入脉冲处理电路、数字控制频率发生器、第一定时器和第二定时器，其中：
编码器，用于根据主动轴的转动周期向电机控制器输入脉冲；
buffer，用于寄存上位机下发的数据并转存于EEPROM中；用于当上位机脱机时，读取EEPROM中的数据并将数据传送至电机控制器；
电子齿轮模块，用于根据编码器输入的脉冲和齿轮比进行分频操作和/或倍频操作，输出新的周期的脉冲。
优选的，当齿轮比小于1时，电子齿轮模块进行分频操作；当齿轮比为大于1的整数时，电子齿轮模块进行倍频操作；当齿轮比为大于1的非整数时，电子齿轮模块分别进行分频操作和倍频操作。
优选的，所述分频操作包括：
步骤A：电子齿轮模块调用buffer中的齿轮比，在电子齿轮模块中定义第三计数变量N3＝0、第四计数变量N4＝0、第五计数变量N5＝0；
步骤B：当检测到第i个输入脉冲的有效沿时，打开第二定时器，第二计数器以第二频率f2从零进行计数；
步骤C：第二定时器以N5＝N3+N4，N3＝N3+N0的规则进行累加计数；
步骤D：判断N5是否大于等于分子N0，若是则令N3＝0，N4＝N-D，并将N3和N4的值反馈到步骤C中，然后进行步骤F；否则进行步骤E；
步骤E：当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，令i＝i+1并返回步骤C；
步骤F：当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，读取第二定时器的第二计数值N2，然后进行步骤G；
步骤G：根据第二计数值得到第一计数值N1；令i＝i+1，返回步骤B。
优选的，所述倍频操作包括：
步骤A'：电子齿轮模块调用buffer中的齿轮比；
步骤B'：当检测到第i个输入脉冲的有效沿时，打开第二定时器，以第二频率f2进行计数；
步骤C'：当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，读出第二定时器的第二计数值N2；
步骤D'：根据第二计数值N2得到计数值N1；
步骤E'：将第二定时器的第二计数值N2清零，令i＝i+1并返回步骤B'。
当齿轮比为大于1的非整数时，将齿轮比拆分为整数部分和小数部分，然后进行分频操作和倍频进行操作，此处是先进行分频操作还是倍频操作并不影响，具体操作过程此处不再赘述。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，不能理解为对本发明的限制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种基于电子齿轮的跟随控制方法，其特征在于，包括：
用户利用上位机设置齿轮比、编码器线数和轨迹参数，并通过通信接口下发到电机控制器的buffer并转存于带电可擦写可编程读写存储器EEPROM中；
当上位机脱机时，电机控制器的buffer从EEPROM中读取数据，编码器根据主动轴的转动向电机控制器输入脉冲信号，电机控制器的电子齿轮模块根据buffer中的数据调整输入脉冲的周期，电机控制器根据调整了输入脉冲周期后的脉冲信号输出脉宽调制PWM信号驱动从动轴；
其中，调整输入脉冲的周期的过程包括：
S1、电机控制器通过buffer调用EEPROM中的齿轮比、编码器线数和轨迹参数，令齿轮比的分子为N0，分母为D；
S2、第一定时器根据齿轮比对输入脉冲进行调整得到第一计数值N1；
S3、根据编码器输入的脉冲数量和第一计数值N1计算第一计数值的绝对偏差值ΔN，得到第一计数值的修正值N1'；
S4、第一定时器根据第一计数值的修正值N1'调整输出脉冲的周期，并输出调整周期后的脉冲。
2.根据权利要求1所述的一种基于电子齿轮的跟随控制方法，其特征在于，步骤S2的操作包括：
S21、检测与主动轴相连编码器的输入脉冲，设置一个脉冲输入计数值P，对输入脉冲个数从零进行累加计数；
S22、检测到一个输入脉冲时，第一定时器以第一频率f1进行计数，设置一个脉冲输出计数值P1，对编码器输出脉冲个数从零进行累加计数；
S23、根据检测到的脉冲，进行方向判别和方向设置；
S24、当齿轮比小于1时，根据分频操作得到第一计数值N1；当齿轮比为大于1的整数时，根据倍频操作得到第一计数值N1；当齿轮比为大于1的非整数时，根据分频操作和倍频操作得到第一计数值N1。
3.根据权利要求2所述的一种基于电子齿轮的跟随控制方法，其特征在于，所述分频操作包括：
S201、电子齿轮模块调用buffer中的齿轮比，定义第三计数变量N3＝0、第四计数变量N4＝0、第五计数变量N5＝0；
S202、当检测到第i个输入脉冲的有效沿时，打开第二定时器，第二计数值N2以第二频率f2从零进行计数；
S203、令N5＝N3+N4，N3＝N3+N0；
S204、判断N5是否大于等于分子N0，若是则令N3＝0，N4＝N-D，并将N3和N4的值反馈给S203，然后进行步骤S206；否则进行步骤S205；其中D为齿轮比的分母；
S205、当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，令i＝i+1并返回步骤S203；
S206、当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，读取第二定时器的第二计数值N2，然后进行步骤S207；
S207、根据第二计数值N2得到第一计数值N1；令i＝i+1，返回步骤202。
4.根据权利要求2所述的一种基于电子齿轮的跟随控制方法，其特征在于，所述倍频操作包括：
S211、电子齿轮模块调用buffer中的齿轮比，令i＝1；
S212、当检测到第i个输入脉冲的有效沿时，打开第二定时器，并以第二频率f2从零进行计数；
S213、当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，读出第二定时器的第二计数值N2；
S214、根据第二计数值N2得到第一计数值N1，第一定时器根据第一计数值N1调整输出脉冲的周期，并输出调整周期后的脉冲；
S215、将第二定时器的第二计数值N2清零，令i＝i+1并返回步骤S212。
5.根据权利要求2所述的一种基于电子齿轮的跟随控制方法，其特征在于，步骤S3的操作包括：
S31、读取第一计数值N1、脉冲输出计数值P1和脉冲输入计数值P，并通过脉冲输入计数值P计算对应的理想脉冲输出值P0；
S32、计算第一计数值的绝对偏差值ΔN；其中，第一计数值的绝对偏差值ΔN表示为：
S34、判别P0是否大于等于P1，若是则进行步骤S35，否则进行步骤S36；
S35、输出第一计数值的修正值N1'，表示为：N1'＝N1-ΔN；
S36、输出第一计数值的修正值N1'，表示为：N1'＝N1+ΔN。
6.一种基于电子齿轮的跟随控制系统，其特征在于，包括上位机、电机控制器、主动轴、编码器和从动轴，上位机通过通信接口与电机控制器通信，主动轴与编码器连接，编码器与电机控制器连接，电机控制器与从动轴连接，所述电机控制器包括EEPROM、buffer、电子齿轮模块和补偿模块，电子齿轮模块包括依次连接的输入脉冲处理电路、数字控制频率发生器、第一定时器和第二定时器，其中：
编码器，用于根据主动轴的转动周期向电机控制器输入脉冲；
buffer，用于寄存上位机下发的数据并转存于EEPROM中；当上位机脱机时，读取EEPROM中的数据并将数据传送至电机控制器；
电子齿轮模块，用于根据编码器输入的脉冲和齿轮比进行分频操作和倍频操作，输出新的周期的脉冲；
补偿模块，用于根据第一定时器的计数值计算第一计数值N1的偏差值，并利用该偏差值对第一定时器的计数值进行修正，具体包括：
S31、第一定时器根据齿轮比对输入脉冲进行调整得到第一计数值N1，读取第一计数值N1、脉冲输出计数值P1和脉冲输入计数值P，并通过脉冲输入计数值P计算对应的理想脉冲输出值P0；
S32、计算第一计数值的绝对偏差值ΔN；其中，第一计数值的绝对偏差值ΔN表示为：
S34、判别P0是否大于等于P1，若是则进行步骤S35，否则进行步骤S36；
S35、输出第一计数值的修正值N1'，表示为：N1'＝N1-ΔN；
S36、输出第一计数值的修正值N1'，表示为：N1'＝N1+ΔN。
7.根据权利要求6所述的一种基于电子齿轮的跟随控制系统，其特征在于，当齿轮比小于1时，电子齿轮模块进行分频操作；当齿轮比为大于1的整数时，电子齿轮模块进行倍频操作；当齿轮比为大于1的非整数时，电子齿轮模块分别进行分频操作和倍频操作。
8.根据权利要求7所述的一种基于电子齿轮的跟随控制系统，其特征在于，分频操作包括：
步骤A：电子齿轮模块调用buffer中的齿轮比，在电子齿轮模块中定义第三计数变量N3＝0、第四计数变量N4＝0、第五计数变量N5＝0；
步骤B：当检测到第i个输入脉冲的有效沿时，打开第二定时器，第二计数值N2以第二频率f2从零进行计数；
步骤C：第二定时器以N5＝N3+N4，N3＝N3+N0的规则进行累加计数；
步骤D：判断N5是否大于等于分子N0，若是则令N3＝0，N4＝N-D，并将N3和N4的值反馈给步骤C，然后进行步骤F；否则进行步骤E；其中D为齿轮比的分母；
步骤E：当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，令i＝i+1并返回步骤C；
步骤F：当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，读取第二定时器的第二计数值N2，然后进行步骤G；
步骤G：根据第二计数值得到第一计数值N1；令i＝i+1，返回步骤B。
9.根据权利要求7所述的一种基于电子齿轮的跟随控制系统，其特征在于，倍频操作包括：
步骤A'：电子齿轮模块调用buffer中的齿轮比；
步骤B'：当检测到第i个输入脉冲的有效沿时，打开第二定时器，以第二频率f2进行计数；
步骤C'：当检测到第i+1个输入脉冲的有效沿时，读出第二定时器的第二计数值N2；
步骤D'：根据第二计数值N2得到第一计数值N1；
步骤E'：将第二定时器的第二计数值N2清零，令i＝i+1并返回步骤B'。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810450438.8A CN108512472B (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 一种基于电子齿轮的跟随控制方法及其系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810450438.8A CN108512472B (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 一种基于电子齿轮的跟随控制方法及其系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108512472A CN108512472A (zh) | 2018-09-07 |
| CN108512472B true CN108512472B (zh) | 2021-03-12 |
Family
ID=63400326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810450438.8A Active CN108512472B (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 一种基于电子齿轮的跟随控制方法及其系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108512472B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110365274B (zh) * | 2019-07-17 | 2021-01-22 | 四川大学 | 电子齿轮调整方法、装置及伺服电机 |
| CN110797150B (zh) * | 2019-10-30 | 2022-06-03 | 苏州安驰控制系统有限公司 | 一种引取控制方法、设备、系统以及计算机存储介质 |
| CN113156839B (zh) * | 2020-01-22 | 2024-08-30 | 科德数控股份有限公司 | 一种伺服系统电子齿轮 |
| CN111897291A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-06 | 浙江大华技术股份有限公司 | 多轴联动控制方法和装置、存储介质及电子装置 |
| CN112621198B (zh) * | 2020-12-16 | 2022-05-24 | 歌尔光学科技有限公司 | 螺丝锁付机控制方法、装置、设备及存储介质 |
| CN114310977B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-05-10 | 天津中屹铭科技有限公司 | 一种用于打磨机器人的示教器及其手动控制方法 |
| CN116047105B (zh) * | 2023-04-03 | 2023-06-30 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种转速键相基准获取方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202004710U (zh) * | 2011-01-28 | 2011-10-05 | 上海御能动力科技有限公司 | 采用电子传动比的交流伺服控制器 |
| CN102464085A (zh) * | 2010-10-29 | 2012-05-23 | 株式会社岛野 | 自行车用电机控制系统 |
| CN102615550A (zh) * | 2011-01-28 | 2012-08-01 | 上海御能动力科技有限公司 | 采用电子齿轮的交流伺服控制装置及其使用方法 |
| CN102778394A (zh) * | 2011-05-10 | 2012-11-14 | 株式会社岛津制作所 | 材料试验机 |
| JP2015159660A (ja) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | シャープ株式会社 | サーボモータ制御装置 |
| JP2016023716A (ja) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
| CN105780288A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-07-20 | 福建工程学院 | 改进型多速电子送经系统 |
-
2018
- 2018-05-11 CN CN201810450438.8A patent/CN108512472B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102464085A (zh) * | 2010-10-29 | 2012-05-23 | 株式会社岛野 | 自行车用电机控制系统 |
| CN202004710U (zh) * | 2011-01-28 | 2011-10-05 | 上海御能动力科技有限公司 | 采用电子传动比的交流伺服控制器 |
| CN102615550A (zh) * | 2011-01-28 | 2012-08-01 | 上海御能动力科技有限公司 | 采用电子齿轮的交流伺服控制装置及其使用方法 |
| CN102778394A (zh) * | 2011-05-10 | 2012-11-14 | 株式会社岛津制作所 | 材料试验机 |
| JP2015159660A (ja) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | シャープ株式会社 | サーボモータ制御装置 |
| JP2016023716A (ja) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
| CN105780288A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-07-20 | 福建工程学院 | 改进型多速电子送经系统 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Design and Analysis of an Electronic-Geared Magnetless Machine for Electric Vehicles;Christopher H.T.Lee et al.;《 IEEE Transactions on Industrial Electronics》;20160621;第63卷(第11期);第6705—6714页 * |
| 基于FPGA的电子齿轮比的设计与实现;刘继磊 等;《微特电机》;20140331;第42卷(第3期);第45－47、51页 * |
| 电子齿轮技术在并条机上的应用;李响 等;《纺织器材》;20160930;第43卷(第5期);第279－281、285页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108512472A (zh) | 2018-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108512472B (zh) | 一种基于电子齿轮的跟随控制方法及其系统 | |
| CA3114280C (en) | Variable phase and frequency pulse-width modulation technique | |
| CN103744346B (zh) | 一种电子凸轮曲线生成方法 | |
| CN102298359B (zh) | 一种数控系统中加减速过渡平滑控制方法 | |
| CN104317253A (zh) | 一种用于伺服电机位置控制的系统方法 | |
| CN107769643B (zh) | 一种步进电机控制方法、装置、步进电机及存储介质 | |
| CN101493760A (zh) | 一种高速除法器及其实现高速除法运算的方法 | |
| CN102893132A (zh) | 用于处理代表发动机的轴的角位置的信号的设备和方法 | |
| CN100511125C (zh) | 一种cordic算法的实现装置 | |
| CN106788059A (zh) | 高动态电机伺服控制系统的延时补偿方法 | |
| CN109959407B (zh) | 一种舵机位置传感器线性度快速检测方法及装置 | |
| CN110815219A (zh) | 一种轨迹跟踪方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN102880119A (zh) | 单位弧长增量插补法 | |
| CN106053884A (zh) | 基于坐标旋转法的双轴谐振式加速度计数字控制电路装置 | |
| CN101196532B (zh) | 速度检测装置 | |
| CN112117994A (zh) | 一种增量式编码器解码方法 | |
| CN201359721Y (zh) | 一种高速除法器 | |
| JP6589107B2 (ja) | 変調波レゾルバ装置 | |
| CN105988399B (zh) | 采用现场可编辑逻辑门阵列实现电子齿轮输出的方法 | |
| US5231340A (en) | Servomotor control method | |
| JPH02136100A (ja) | 位置制御装置 | |
| CN118424343B (zh) | 增量式编码器的信号处理的方法以及增量式编码器 | |
| CN112104292A (zh) | 电机控制方法、装置、终端设备及存储介质 | |
| CN112383257B (zh) | 基于ad2s1210旋变解码芯片的旋变反馈信号分频方法和系统 | |
| CN112737461B (zh) | 伺服位置平滑方法、装置、电子设备及存储介质 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |