CN109560724A - 伺服电机的控制方法及装置、伺服电机的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伺服电机的控制方法及装置、伺服电机的控制系统。其中，该方法包括：将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机，其中，第一控制信号为可编程控制器PLC在确定伺服电机满足预设条件后生成的信号，预设条件为伺服电机控制的目标设备到达目标地或伺服电机未接收到启动信号；根据第一控制信号控制伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩；根据预设力矩控制伺服电机保持当前状态。本发明解决了相关技术中用于伺服刹车控制方式可靠性较低，容易发生抖动进而影响产品质量的技术问题。

Description

伺服电机的控制方法及装置、伺服电机的控制系统

技术领域

本发明涉及刹车控制技术领域，具体而言，涉及一种伺服电机的控制方法及装置、伺服电机的控制系统。

背景技术

常见的伺服刹车控制方法为伺服驱动器上电的同时把刹车打开，在接下来的运行中伺服一直处于打开状态，伺服电机主要依靠脉冲定位，电机每接收到1个脉冲，就会旋转一个脉冲对应的角度。当外部负载因工作过程中出现振荡变化时，会出现抖动，电机带动的活动部件定位就会出现不准确，当负载大的时影响更大。在空调底盘自动铆接线中，铆接机和点焊机是固定在伺服电机带动的平台上，当进行铆接或点焊时会产生抖动，如若采用的刹车一直的打开的控制方式，会对产品一致性和质量产生一定的影响。

针对上述相关技术中用于伺服刹车控制方式可靠性较低，容易发生抖动进而影响产品质量的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种伺服电机的控制方法及装置、伺服电机的控制系统，以至少解决相关技术中用于伺服刹车控制方式可靠性较低，容易发生抖动进而影响产品质量的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种伺服电机的控制方法，包括：将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机，其中，所述第一控制信号为所述可编程控制器PLC在确定所述伺服电机满足预设条件后生成的信号，所述预设条件为所述伺服电机控制的目标设备到达目标地或所述伺服电机未接收到启动信号；根据所述第一控制信号控制所述伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩；根据所述预设力矩控制所述伺服电机保持当前状态。

可选地，根据所述第一控制信号控制所述伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩包括：根据所述第一控制信号控制所述励磁绕组通电产生脉动磁场；所述伺服电机的笼型绕组在所述脉动磁场的作用下产生所述预设力矩。

可选地，所述预设力矩为两个力矩大小相同，方向相反的力矩。

可选地，该伺服电机的控制方法还包括：通过控制预定抱紧设备保持预定状态以控制所述伺服电机保持当前状态。

可选地，在所述预设条件为所述伺服电机控制的目标设备到达目标地的情况下，在将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机之前，该伺服电机的控制方法还包括：在所述伺服电机满足启动条件的情况下，启动第一计时器计时；在所述第一计时器的第一计时结果达到第一阈值时，所述可编程控制器PLC向所述伺服电机发送脉冲信号，其中，所述伺服电机的伺服驱动器基于所述脉冲信号控制所述目标设备运行。

可选地，在所述伺服电机未接收到启动信号的情况下，该伺服电机的控制方法还包括：启动第二计时器计时；在所述第二计时器的第二计时结果达到第二阈值时，所述可编程控制器PLC将所述第一控制信号发送给伺服电机。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种伺服电机的控制装置，包括：第一发送单元，用于将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机，其中，所述第一控制信号为所述可编程控制器PLC在确定所述伺服电机满足预设条件后生成的信号，所述预设条件为所述伺服电机控制的目标设备到达目标地或所述伺服电机未接收到启动信号；第一控制单元，用于根据所述第一控制信号控制所述伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩；第二控制单元，用于根据所述预设力矩控制所述伺服电机保持当前状态。

可选地，所述第一控制单元包括：控制模块，用于根据所述第一控制信号控制所述励磁绕组通电产生脉动磁场；生成模块，用于所述伺服电机的笼型绕组在所述脉动磁场的作用下产生所述预设力矩。

可选地，所述预设力矩为两个力矩大小相同，方向相反的力矩。

可选地，该伺服电机的控制装置还包括：第三控制单元，用于通过控制预定抱紧设备保持预定状态以控制所述伺服电机保持当前状态。

可选地，该伺服电机的控制装置还包括：第一启动单元，用于在所述预设条件为所述伺服电机控制的目标设备到达目标地的情况下，在将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机之前，在所述伺服电机满足启动条件的情况下，启动第一计时器计时；第二发送单元，用于在所述第一计时器的第一计时结果达到第一阈值时，所述可编程控制器PLC向所述伺服电机发送脉冲信号，其中，所述伺服电机的伺服驱动器基于所述脉冲信号控制所述目标设备运行。

可选地，该伺服电机的控制装置还包括：第二启动单元，用于在所述伺服电机未接收到启动信号的情况下，启动第二计时器计时；第三发送单元，用于在所述第二计时器的第二计时结果达到第二阈值时，所述可编程控制器PLC将所述第一控制信号发送给伺服电机。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种伺服电机的控制系统，所述伺服电机的控制系统使用上述中任意一项所述的伺服电机的控制方法。

在本发明实施例中，采用将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机，其中，第一控制信号为可编程控制器PLC在确定伺服电机满足预设条件后生成的信号，预设条件为伺服电机控制的目标设备到达目标地或伺服电机未接收到启动信号；根据第一控制信号控制伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩；根据预设力矩控制伺服电机保持当前状态。通过本申请实施例可以实现当伺服电机处于静止无控制电压时，通过励磁绕组通电产生脉动磁场，使笼型绕组产生两个力矩大小相同且方向相反的力矩以使伺服电机保持在当前位置与抱紧转子进行保持在当前位置的目的，达到了降低因负载振荡和负载过大而产生位置变化对产品质量造成影响的技术效果，进而解决了相关技术中用于伺服刹车控制方式可靠性较低，容易发生抖动进而影响产品质量的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的伺服电机的控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的伺服电机的控制系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的伺服电机的控制装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种伺服电机的控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的伺服电机的控制方法的流程图，如图1所示，该伺服电机的控制方法包括如下步骤：

步骤S102，将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机，其中，第一控制信号为可编程控制器PLC在确定伺服电机满足预设条件后生成的信号，预设条件为伺服电机控制的目标设备到达目标地或伺服电机未接收到启动信号。

其中，伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转换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。

步骤S104，根据第一控制信号控制伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩。

可选地，根据第一控制信号控制伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩可以包括：根据第一控制信号控制励磁绕组通电产生脉动磁场；伺服电机的笼型绕组在脉动磁场的作用下产生预设力矩。

优选的，预设力矩为两个力矩大小相同，方向相反的力矩。

步骤S106，根据预设力矩控制伺服电机保持当前状态。

通过上述步骤，可以将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机，其中，第一控制信号为可编程控制器PLC在确定伺服电机满足预设条件后生成的信号，预设条件为伺服电机控制的目标设备到达目标地或伺服电机未接收到启动信号；根据第一控制信号控制伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩；根据预设力矩控制伺服电机保持当前状态。通过本申请实施例可以实现当伺服电机处于静止无控制电压时，通过励磁绕组通电产生脉动磁场，使笼型绕组产生两个力矩大小相同且方向相反的力矩以使伺服电机保持在当前位置与抱紧转子进行保持在当前位置的目的，达到了降低因负载振荡和负载过大而产生位置变化对产品质量造成影响的技术效果，进而解决了相关技术中用于伺服刹车控制方式可靠性较低，容易发生抖动进而影响产品质量的技术问题。

作为一种可选的实施例，该伺服电机的控制方法还可以包括：通过控制预定抱紧设备保持预定状态以控制伺服电机保持当前状态。例如，上述预定抱紧设备可以为伺服电机后端的电磁机械抱闸装置，一般安装在伺服电机的后端，工作时通过作用在伺服电机的主轴上的刹车片，对伺服电机进行刹车并抱死电机主轴，以使伺服电机保持在当前状态，而不会出现抖动。

优选的，在预设条件为伺服电机控制的目标设备到达目标地的情况下，在将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机之前，该伺服电机的控制方法还包括：在伺服电机满足启动条件的情况下，启动第一计时器计时；在第一计时器的第一计时结果达到第一阈值时，可编程控制器PLC向伺服电机发送脉冲信号，其中，伺服电机的伺服驱动器基于脉冲信号控制目标设备运行。

另外，在伺服电机未接收到启动信号的情况下，该伺服电机的控制方法还包括：启动第二计时器计时；在第二计时器的第二计时结果达到第二阈值时，可编程控制器PLC将第一控制信号发送给伺服电机。

下面结合附图对申请实施例进一步说明。

在本申请实施例中，还提供了一种伺服电机的控制系统，该伺服电机的控制系统使用上述中任意一项的伺服电机的控制方法。

图2是根据本发明实施例的伺服电机的控制系统的示意图，如图2所示，M82、M83、M84以及M85分别为伺服电机启动信号；T4和T14均为计数器，其中，T4为断开延时计时器，T14为启动延时计时器。需要说明的是，图2所示的内容均为伺服电机的控制系统中可编程控制器PLC的功能部分，M8000为伺服电机的控制系统通电后，随之产生的信号。

以目标设备为电焊机进行说明，伺服电机与电焊机所在的平台连接，在电焊机工作时，M82、M83、M84以及M85中其中一个启动信号满足预设条件后，接通抱紧设备YO11，同时抱紧设备YO11实现自锁，防止转子被转动。当抱紧设备YO11接通的同时，伺服电机启动延时计时器T14开始计时，经过预设时间(例如，0.3秒)后向伺服电机的伺服驱动器发送脉冲信号。当伺服电机启动信号M82、M83、M84以及M85其中一个启动信号结束后，断开延时计时器T4接通并开始计时，当经过预设时长(例如，2秒)后，断开延时计时器T4的常闭触点断开，从而断开抱紧设备YO11，关闭伺服电机的抱紧设备。

另外，M82、M83、M84以及M85启动信号均不满足启动条件的情况下，断开延时计时器T4接通后计时预设时长后，启动抱紧设备以使得转子不转动。

通过本申请提供的伺服电机的控制方法以及伺服电机的控制系统可以实现伺服电机运行时提前打开抱紧设备，在运行结束后延时关闭抱紧设备，以防止因刹车不及时打开，或者脉冲信号发送完成但未定位完成而关闭刹车导致的伺服电机过载报警，也能通过延长延时关闭刹车时间实现伺服电机频繁启动而刹车不用频繁关启，当定位结束后自动关闭抱紧设备。

在本申请实施例中，通过在伺服电机的励磁绕组通电产生脉动磁场，使得笼型绕组产生两个力矩大小相同，方向相反，合力矩为零的力，使得伺服电机保持在当前位置与刹车抱紧转子进行保持当前位置，降低因负载振荡和负载过大而产生位置变化对产品造成质量的影响，实现通过伺服电机自身与刹车保持当前位置，提高产品的一致性与质量。

实施例2

根据本发明实施例还提供了一种伺服电机的控制装置，需要说明的是，本发明实施例的伺服电机的控制装置可以用于执行本发明实施例所提供的伺服电机的控制方法。以下对本发明实施例提供的伺服电机的控制装置进行介绍。

图3是根据本发明实施例的伺服电机的控制装置的示意图，如图3所示，该伺服电机的控制装置包括：第一发送单元31，第一控制单元33以及第二控制单元35。下面对该伺服电机的控制装置进行详细说明。

第一发送单元31，用于将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机，其中，第一控制信号为可编程控制器PLC在确定伺服电机满足预设条件后生成的信号，预设条件为伺服电机控制的目标设备到达目标地或伺服电机未接收到启动信号。

第一控制单元33，用于根据第一控制信号控制伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩。

第二控制单元35，用于根据预设力矩控制伺服电机保持当前状态。

需要说明的是，该实施例中的第一发送单元31可以用于执行本发明实施例中的步骤S102，该实施例中的第一控制单元33可以用于执行本发明实施例中的步骤S104，该实施例中的第二控制单元35可以用于执行本发明实施例中的步骤S106。上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。

在该实施例中，可以利用第一发送单元，用于将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机，其中，第一控制信号为可编程控制器PLC在确定伺服电机满足预设条件后生成的信号，预设条件为伺服电机控制的目标设备到达目标地或伺服电机未接收到启动信号；第一控制单元，用于根据第一控制信号控制伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩；第二控制单元，用于根据预设力矩控制伺服电机保持当前状态。通过本申请实施例可以实现当伺服电机处于静止无控制电压时，通过励磁绕组通电产生脉动磁场，使笼型绕组产生两个力矩大小相同且方向相反的力矩以使伺服电机保持在当前位置与抱紧转子进行保持在当前位置的目的，达到了降低因负载振荡和负载过大而产生位置变化对产品质量造成影响的技术效果，进而解决了相关技术中用于伺服刹车控制方式可靠性较低，容易发生抖动进而影响产品质量的技术问题。

作为一种可选的实施例，第一控制单元包括：控制模块，用于根据第一控制信号控制励磁绕组通电产生脉动磁场；生成模块，用于伺服电机的笼型绕组在脉动磁场的作用下产生预设力矩。

作为一种可选的实施例，预设力矩为两个力矩大小相同，方向相反的力矩。

作为一种可选的实施例，该伺服电机的控制装置还包括：第三控制单元，用于通过控制预定抱紧设备保持预定状态以控制伺服电机保持当前状态。

作为一种可选的实施例，该伺服电机的控制装置还包括：第一启动单元，用于在预设条件为伺服电机控制的目标设备到达目标地的情况下，在将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机之前，在伺服电机满足启动条件的情况下，启动第一计时器计时；第二发送单元，用于在第一计时器的第一计时结果达到第一阈值时，可编程控制器PLC向伺服电机发送脉冲信号，其中，伺服电机的伺服驱动器基于脉冲信号控制目标设备运行。

作为一种可选的实施例，该伺服电机的控制装置还包括：第二启动单元，用于在伺服电机未接收到启动信号的情况下，启动第二计时器计时；第三发送单元，用于在第二计时器的第二计时结果达到第二阈值时，可编程控制器PLC将第一控制信号发送给伺服电机。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种伺服电机的控制方法，其特征在于，包括：

将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机，其中，所述第一控制信号为所述可编程控制器PLC在确定所述伺服电机满足预设条件后生成的信号，所述预设条件为所述伺服电机控制的目标设备到达目标地或所述伺服电机未接收到启动信号；

根据所述第一控制信号控制所述伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩；

根据所述预设力矩控制所述伺服电机保持当前状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一控制信号控制所述伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩包括：

根据所述第一控制信号控制所述励磁绕组通电产生脉动磁场；

所述伺服电机的笼型绕组在所述脉动磁场的作用下产生所述预设力矩。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设力矩为两个力矩大小相同，方向相反的力矩。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：通过控制预定抱紧设备保持预定状态以控制所述伺服电机保持当前状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述预设条件为所述伺服电机控制的目标设备到达目标地的情况下，在将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机之前，还包括：

在所述伺服电机满足启动条件的情况下，启动第一计时器计时；

在所述第一计时器的第一计时结果达到第一阈值时，所述可编程控制器PLC向所述伺服电机发送脉冲信号，其中，所述伺服电机的伺服驱动器基于所述脉冲信号控制所述目标设备运行。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述伺服电机未接收到启动信号的情况下，还包括：

启动第二计时器计时；

在所述第二计时器的第二计时结果达到第二阈值时，所述可编程控制器PLC将所述第一控制信号发送给伺服电机。

7.一种伺服电机的控制装置，其特征在于，包括：

第一发送单元，用于将可编程控制器PLC生成的第一控制信号发送给伺服电机，其中，所述第一控制信号为所述可编程控制器PLC在确定所述伺服电机满足预设条件后生成的信号，所述预设条件为所述伺服电机控制的目标设备到达目标地或所述伺服电机未接收到启动信号；

第一控制单元，用于根据所述第一控制信号控制所述伺服电机的励磁绕组通电以产生预设力矩；

第二控制单元，用于根据所述预设力矩控制所述伺服电机保持当前状态。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一控制单元包括：

控制模块，用于根据所述第一控制信号控制所述励磁绕组通电产生脉动磁场；

生成模块，用于所述伺服电机的笼型绕组在所述脉动磁场的作用下产生所述预设力矩。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述预设力矩为两个力矩大小相同，方向相反的力矩。

10.一种伺服电机的控制系统，其特征在于，所述伺服电机的控制系统使用上述权利要求1至6中任意一项所述的伺服电机的控制方法。