CN109474215B - 一种电机寸动控制方法及多模式的电机控制方法 - Google Patents

Abstract

一种电机寸动控制方法及多模式的电机控制方法，包括接收用户输入的电机控制参数的输入步骤，对所述电机控制参数进行换算以得到电机的寸动距离的换算步骤，根据所述寸动距离对电机进行寸动控制的控制步骤。第一方面，在对电机控制时，增加了寸动控制模式，使得用户根据寸动控制模式可实现电机的精确转动距离；第二方面，由于开放了电机控制参数的输入步骤，使得寸动控制得以实现，利于根据寸动时间和寸动速度实现精确化的寸动控制需求；第三方面，由于设置了转换步骤，使得相关的电机控制参数可方便地转化为寸动距离对应的脉冲数目，以从脉冲数目的改变来使得电机的寸动距离达到要求，具有更加准确的控制优势。

Description

一种电机寸动控制方法及多模式的电机控制方法

技术领域

本发明涉及数控领域，具体涉及一种电机寸动控制方法及多模式的电机控制方法。

背景技术

数控技术是采用计算机实现数字程序控制的技术，这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

当前，数控技术被广泛应用于车床、XYR模组、机器人等领域，以控制电机的启动、加速、运转、减速及停止为主要表现形式。在实际应用中，运用数控技术进行电机控制时主要采用两种控制模式，点动模式和定位模式；其中，点动模式下，按下按键则电机动作，松开按键则电机停止，是一个连续型控制，这种模式下由于人为直接参与，因此无法达到超精细的控制需求。定位模式，按一下按键，电机自动运行到目标位置，到达目标位置后则自动停止，这种控制模式虽然可避免操作员一直触动按键，但也存在不能灵活设置目标位置的情形，无法达到超精细的控制需求。上面的两种控制模式可适用于普通控制场合，但在位置精度要求高的场合就略显不足，当操作员调试某个电机位置时，需要移动电机几个毫米甚至几克丝时，当前的控制模式就无法达到应用需求，因此，如何从程序上实现电机微动控制，使得电机在很小的尺寸内转动仍是技术人员关注的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是现有数控技术中电机控制模式单一、精准定位难以实现。为解决上述技术问题，本申请提供了一种电机寸动控制方法及多模式的电机控制方法。

根据第一方面，一种实施例中提供一种电机寸动控制方法，包括以下步骤：

输入步骤：接收用户输入的电机控制参数；

换算步骤：对所述电机控制参数进行换算，得到电机的寸动距离；

控制步骤：根据所述寸动距离对电机进行寸动控制。

提供输入部件，用于供用户输入所述电机控制参数。

所述电机控制参数包括寸动时间和寸动速度，所述寸动速度为单位时间内的脉冲数目。

所述换算步骤中对所述电机控制参数进行换算，得到电机的寸动距离，包括：

根据所述寸动时间和所述寸动速度计算得到寸动控制的脉冲数目；

根据预设的脉冲-距离换算关系，将所述寸动控制的脉冲数目与电机的转动距离进行匹配，得到所述寸动距离。

所述预设的脉冲-距离换算关系包括：脉冲数目与转动距离之间的线性关系。

所述将所述寸动控制的脉冲数目与电机的转动距离进行匹配，得到所述寸动距离，包括：

通过内插法，在所述预设的脉冲-距离换算关系中设定所述寸动控制的脉冲数目，使得所述寸动距离逼近于所述寸动控制的脉冲数目对应的电机的转动距离。

在所述换算步骤之后还包括确认步骤，所述确认步骤包括：

将所述寸动距离与用户预设的距离进行比对，若比对成功则执行所述控制步骤。

根据第二方面，一种实施例提供一种多模式的电机控制方法，包括以下步骤：

选择进入点动控制模式或寸动控制模式；

在所述点动控制模式下，响应于用户的点动操作，在点动触发发生时控制电机启动，在点动触发结束时控制电机停止；

在所述寸动控制模式下，根据上述第一方面中所述电机寸动控制方法对电机进行寸动控制。

本申请的有益效果是：

依据上述实施例的一种电机寸动控制方法及多模式的电机控制方法，包括接收用户输入的电机控制参数的输入步骤，对所述电机控制参数进行换算以得到电机的寸动距离的换算步骤，根据所述寸动距离对电机进行寸动控制的控制步骤。第一方面，在对电机控制时，增加了寸动控制模式，使得用户可根据寸动控制模式实现电机的精确转动距离；第二方面，由于开放了电机控制参数的输入步骤，使得寸动控制得以实现，利于根据寸动时间和寸动速度实现精确化的寸动控制需求；第三方面，由于设置了转换步骤，使得相关的电机控制参数可方便地转化为寸动距离对应的脉冲数目，以从脉冲数目的改变来使得电机的寸动距离达到要求，具有更加准确的控制优势。

附图说明

图1为一个实施例中电机寸动控制方法的流程图；

图2为另一个实施例中电机寸动控制方法的流程图；

图3为多模式的电机控制方法的流程图；

图4为电机寸动控制装置的结构图；

图5为控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

本申请的发明构思在于，针对现有数字控制系统中电机控制功能单一、电机调试无法精确到位、控制精确度不高的问题，提供一种带有寸动控制模式的智能化电机控制方法，目的是允许操作员控制电机在小范围内执行寸动控制，实现电机转动距离的精准定位。如此，当启用寸动控制模式时，电机采用寸动速度进行动作，延时一段时间后结束，可实现移动一小段距离；其中寸动速度和寸动时间开放在控制界面上，根据用户需要调整；此外，在点动功能(JOG模式)和定位功能(POS模式)的基础上，进一步地满足寸动控制模式和与其它控制模式之间的自由切换需求。本申请的技术方案可有效地解决诸如小型PLC系统没有寸动控制功能的问题，同时也可提高电机转动定位的精确度，提高用户的调试体验。

实施例一：

请参考图1，本申请公开一种电机寸动控制方法，其包括步骤S110-S130，下面分别说明。

步骤S110，输入步骤：接收用户输入的电机控制参数。在一实施例中，提供输入部件，用于供用户输入电机控制参数，这里的输入部件可以为实体键盘、虚拟键盘、鼠标、触摸屏等工具，具体类型不做限制。这里的电机控制参数可包括寸动时间和寸动速度，寸动时间是指让电机执行转动所需的时间(常用单位为s或ms)，寸动速度为单位时间内的脉冲数目(常用单位为pluse/s)。

需要说明的是，寸动时间和寸动速度应遵循一定的对应关系进行设置，需使得电机在寸动时间内按照寸动速度进行转动，以能够达到用户预设的距离。例如，对于一个电机和丝杆搭配的系统，丝杆导程为20mm，电机每转一圈需2000个脉冲(如果有为减速电机，此参数还需乘以减速比)，那一个脉冲就对应0.01mm；当用户预设的距离为0.1mm时，就需要10个脉冲，而根据公式“脉冲数目＝寸动速度*寸动时间”，若将寸动时间设置为100ms，则寸动速度应当设置为100pluse/s，如此才能实现用户期望的距离。

步骤S120，换算步骤：对电机控制参数进行换算，得到电机的寸动距离。在一实施例中，见图2，步骤S120可具体包括步骤S121-S122，分别说明如下。

步骤S121，根据寸动时间和寸动速度计算得到寸动控制的脉冲数目。在一具体实施例中，寸动控制的脉冲数目满足如下条件

脉冲数目＝寸动速度*寸动时间

从而得到寸动控制的脉冲数目，若寸动时间、寸动速度分别为100ms、100Pluse/s，则可计算得到脉冲数目为10。

步骤S122，根据预设的脉冲-距离换算关系，将寸动控制的脉冲数目与电机的转动距离进行匹配，得到寸动距离。

在一具体实施例中，通过内插法，在预设的脉冲-距离换算关系中设定寸动控制的脉冲数目，使得寸动距离逼近于寸动控制的脉冲数目对应的电机的转动距离。例如，设定脉冲数目为10，则寸动距离将逼近于距离为0.1mm的位置，直至认定寸动距离等于0.1mm。

需要说明的是，脉冲-距离换算关系可包括线性关系、非线性关系，而在本实施中，预设的脉冲-距离换算关系包括脉冲数目与转动距离之间的线性关系，在该线性关系中，假若一个脉冲对应0.01mm，则10个脉冲就对应0.1mm。

需要说明的是，内插法主要是根据未知函数f(x)在某区间内若干点的函数值，作出在该若干点的函数值与f(x)值相等的特定函数来近似原函数f(x)，进而可用此特定函数算出该区间内其他各点的原函数f(x)的近似值。这种方法也称为插值法，在工程计算中较为常用，这里不再进行详细说明。

在另一个实施例中，换算步骤S120之后还包括确认步骤，可见图2，该确认步骤可具体包括步骤S123-S124，分别说明如下。

步骤S123，判断步骤，将步骤S122中得到的寸动距离与用户预设的距离进行比对，若比对成功则执行控制步骤S130，反之进入步骤S124。

例如，假设用户预设的距离(即期望达到的距离)为0.1mm，则将计算得到的寸动距离与0.1mm进行比对，若两者相等，说明用户设定参数正确，可按照计算结果进行寸动控制。

需要说明的是，用户预设的距离可通过预先设定的方式设定在系统中，也可在步骤S110中与其它参数进行一块儿设置。

步骤S124，参数出错，可通过提示的方式通知用户参数设置存在问题，不能达到预设的距离。

步骤S130，控制步骤：根据寸动距离对电机进行寸动控制。在一实施例中，将寸动距离对应的寸动控制的脉冲数目发送至一电机控制器，使得电机控制器控制电机转动时达到该寸动距离。由于电机控制器及根据脉冲指令控制伺服电机进行转动的技术已广泛应用，属于现有技术，所以这里不再对其进行进一步地详细说明。

相应地，请参考图4，本申请还公开一种电机寸动控制系统3，该电机寸动控制可包括输入单元31、换算单元32、确认单元33和控制单元34。

输入单元31用户接收用户输入的电机控制参数，该输入单元31的实施例可参考步骤S110，这里不再进行赘述。

换算单元32与输入单元31连接，主要用于对电机控制参数进行换算，得到电机的寸动距离。在一实施例中，根据寸动时间和寸动速度得到寸动控制的脉冲数目，进而根据脉冲-距离换算关系得到寸动距离。关于换算单元32的具体实施例可参考步骤S121-S122，这里不再进行赘述。

确认单元33与所述换算单元32连接，主要用于判断寸动距离与用户预设的距离是否比对成功。关于确认单元33的具体实施例可参考步骤S123-S124，这里不再进行赘述。

控制单元34与确认单元33连接，主要用于根据寸动距离对电机进行寸动控制。在一实施例中，将寸动距离对应的寸动控制的脉冲数目发送至一电机控制器，使得电机控制器控制电机转动时达到该寸动距离。

实施例二：

为使系统具备多模式的电机控制功能，本实施例还提供一种多模式的电机控制方法，可参考图3，该电机控制方法可包括步骤S210-S250，下面分别说明。

步骤S210，模式选择。在一实施例中，用户通过实体按键或虚拟按键来自由切换系统的电机控制模式，本实施例中的电机控制模式可包括点动控制模式和寸动控制模式。

步骤S220，选择进入点动控制模式。

步骤S230，当进入点动控制模式之后，使能该模式下的控制界面或或控制按键。响应于用户的点动操作，在点动触发发生时控制电机启动，在点动触发结束时控制电机停止。

步骤S240，选择进入寸动控制模式。

步骤S250，在进入寸动控制模式之后，开放该模式下的参数设置界面(例如HMI，Human Machine Interface的缩写，人机接口或人机界面，主要是以触摸屏、文本终端、平板电脑为代表的产品)，使得用户可以输入寸动控制的电机控制参数(例如寸动时间、寸动速度)，根据用户的电机控制参数转换得到寸动距离，并根据寸动距离自动控制电机转动到相应位置。该步骤的具体功能和实现方式可参考步骤S110-S130，这里不再进行赘述。

实施例三：

相应地，本申请还公开了一种控制系统。请参考图5，该系统包括存储器401和处理器402，其中，存储器401用于存储程序，而处理器402用于通过执行存储器401存储的程序以实现步骤S110-S130中所述的方法，或者实现步骤S210-S250中所述的方法。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种电机寸动控制方法,其特征在于，包括以下步骤：

输入步骤：接收用户输入的电机控制参数；所述电机控制参数包括寸动时间和寸动速度，所述寸动速度为单位时间内的脉冲数目；

换算步骤：对所述电机控制参数进行换算，得到电机的寸动距离；其中对所述电机控制参数进行换算包括：根据所述寸动时间和所述寸动速度计算得到寸动控制的脉冲数目，根据预设的脉冲-距离换算关系，将所述寸动控制的脉冲数目与电机的转动距离进行匹配，得到所述寸动距离；以及通过内插法在所述预设的脉冲-距离换算关系中设定所述寸动控制的脉冲数目，使得所述寸动距离逼近于所述寸动控制的脉冲数目对应的电机的转动距离；所述寸动控制的脉冲数目=寸动速度*寸动时间，所述脉冲-距离换算关系包括脉冲数目与转动距离之间的线性关系；所述内插法是根据未知函数f(x)在某区间内若干点的函数值作出在该若干点的函数值与f(x)值相等的特定函数来近似原函数f(x)，进而用此特定函数算出该区间内其他各点的原函数f(x)的近似值；

控制步骤：根据所述寸动距离对电机进行寸动控制。

2.如权利要求1所述的电机寸动控制方法，其特征在于，提供输入部件，用于供用户输入所述电机控制参数。

3.如权利要求1所述的电机寸动控制方法，其特征在于，所述预设的脉冲-距离换算关系包括脉冲数目与转动距离之间的线性关系。

4.如权利要求1所述的电机寸动控制方法，其特征在于，在所述换算步骤之后还包括确认步骤，所述确认步骤包括：

将所述寸动距离与用户预设的距离进行比对，若比对成功则执行所述控制步骤。

5.如权利要求1-4中任一项所述的电机寸动控制方法，其特征在于，所述控制步骤中根据所述寸动距离对电机进行寸动控制，包括：

将所述寸动距离对应的寸动控制的脉冲数目发送至一电机控制器，使得所述电机控制器控制电机转动时达到所述寸动距离。

6.一种多模式的电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

选择进入点动控制模式或寸动控制模式；

在所述点动控制模式下，响应于用户的点动操作，在点动触发发生时控制电机启动，在点动触发结束时控制电机停止；

在所述寸动控制模式下，根据权利要求1-5中任一项所述电机寸动控制方法对电机进行寸动控制。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

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