CN111347425B - 机械振动抑制方法、系统及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械振动抑制方法，所述机械振动抑制方法应用于机械振动抑制系统，所述机械振动抑制系统包括控制终端，该方法包括：所述控制终端获取负载末端的采集样本数据；对所述采集样本数据进行处理，得到所述负载末端的振动频率；当交流伺服系统再一次控制所述机械设备执行定位时，控制伺服驱动器以所述振动频率对所述负载末端进行振动抑制。本发明还公开了一种机械振动抑制系统和一种计算机可读存储介质。本发明能够减小交流伺服系统控制的机械负载末端的振动幅度，提高产品加工效率。

Description

机械振动抑制方法、系统及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及伺服控制领域，尤其涉及机械振动抑制方法、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

目前，机器人和数控技术已在各行各业中广泛应用，其驱动和控制主要都依靠伺服系统来执行，所以在现代工业自动化系统中，伺服系统已经是不可缺少的关键环节，伺服系统按其驱动元件划分，有步进式伺服系统、直流电动机(简称直流电机)伺服系统、交流电动机(简称交流电机)伺服系统。其中，交流伺服系统在现代自动化领域的应用日益广泛，如运用在纺织、包装、装配、激光加工等定位控制装置中。特别对于工业机器人等低刚性设备，在快速定位后，其负载末端(如机械手臂末端)易发生残余振动。这种残余振动易导致交流伺服系统定位时间延长和定位误差增大，进而会导致产品加工效率低和产品不良率高等问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种机械振动抑制方法、系统及计算机可读存储介质，旨在解决交流伺服系统控制的机械负载末端的振动幅度较大的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种机械振动抑制方法，所述机械振动抑制方法应用于机械振动抑制系统，所述机械振动抑制系统包括控制终端，所述机械振动抑制方法包括如下步骤：

所述控制终端获取负载末端的采集样本数据；

对所述采集样本数据进行处理，得到所述负载末端的振动频率；

当交流伺服系统再一次控制所述机械设备执行定位时，控制伺服驱动器以所述振动频率对所述负载末端进行振动抑制。

可选地，所述对所述采集样本数据进行处理，得到所述负载末端的振动频率的步骤，包括：

对所述采集样本数据进行处理，得到第一类目标点；

对所述采集样本数据进行处理，得到第二类目标点；

根据所述第一类目标点、所述第二类目标点和定位完成阈值，得到所述负载末端的过零点次数和持续时间；

根据所述过零点次数和所述持续时间得到所述负载末端的振动频率。

可选地，所述对所述采集样本数据进行处理，得到第一类目标点的步骤，包括：

读取所述采集样本数据中的样本数据点，检测相邻的两个所述样本数据点的位置偏差值的数学符号是否相同；

若相邻的两个所述样本数据点的位置偏差值的数学符号不相同，则将前一个所述样本数据点筛选生成第一筛选数据点；

对所述第一筛选数据点依次进行标记，得到第一类目标点。

可选地，所述对所述采集样本数据进行处理，得到第二类目标点的步骤，包括：

读取所述采集样本数据中的样本数据点，检测相邻的三个所述样本数据点中的中间一个所述样本数据点的绝对位置偏差值是否都大于另外两个所述样本数据点的绝对位置偏差值；

若相邻的三个所述样本数据点中的中间一个所述样本数据点的绝对位置偏差值都大于另外两个所述样本数据点的绝对位置偏差值，则将中间一个所述样本数据点筛选生成第二筛选数据点；

对所述第二筛选数据点依次进行标记，得到第二类目标点。

可选地，所述根据所述第一类目标点、所述第二类目标点和定位完成阈值，得到所述负载末端的过零点次数和持续时间的步骤，包括：

读取所述第二类目标点中的第二筛选数据点，检测相邻的两个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值是否满足第一个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值大于所述定位完成阈值且第二个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值小于所述定位完成阈值；

若相邻的两个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值满足第一个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值大于所述定位完成阈值且第二个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值小于所述定位完成阈值，则读取与第二个所述第二筛选数据点对应的目标点标记号；

根据所述目标点标记号得到所述负载末端的过零点次数，并根据目标点标记号在所述第一类目标点中查找与目标点标记号对应的所述第一筛选数据点，将查找的所述第一筛选数据点生成结果目标点；

根据所述结果目标点和第一个所述第一筛选数据点得到所述负载末端的持续时间。

可选地，所述控制终端获取负载末端的采集样本数据的步骤之前，包括：

获取驱动所述机械设备执行定位的驱动电机的电机转速，其中，所述电机转速为交流伺服系统在控制所述机械设备执行定位的时间之前所述机械设备的转速；

检测所述电机转速是否大于转速阈值；

若所述电机转速大于所述转速阈值，则检测所述电机转速大于所述转速阈值的转动运行时间是否大于转动时间阈值；

若所述电机转速大于所述转速阈值的转动运行时间大于转动时间阈值，则执行：所述控制终端获取负载末端的采集样本数据。

可选地，所述控制终端获取负载末端的采集样本数据的步骤，包括：

所述控制终端通过测量设备测量所述负载末端的振动波形；

根据所述振动波形获取负载末端的采集样本数据。

可选地，所述控制终端获取负载末端的采集样本数据的步骤，还包括：

所述控制终端测量交流伺服系统的驱动电机的振动图形；

根据所述振动图形获取负载末端的采集样本数据。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种机械振动抑制系统，所述系统包括：控制终端、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机械振动控制程序，所述机械振动控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的机械振动控制方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有机械振动控制程序，所述机械振动控制程序被处理器执行时实现如上所述的机械振动控制方法的步骤。

本发明提供了一种机械振动控制方法、系统及计算机可读存储介质，所述控制终端获取负载末端的采集样本数据；对所述采集样本数据进行处理，得到所述负载末端的振动频率；当交流伺服系统再一次控制所述机械设备执行定位时，控制伺服驱动器以所述振动频率对所述负载末端进行振动抑制。通过上述方式，本发明能够减小交流伺服系统控制的机械负载末端的振动幅度，提高产品加工效率，提高产品良品率。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；

图2是本发明实施例方案涉及的定位装置的控制结构示意图；

图3是本发明实施例方案涉及的未加振动抑制和已加振动抑制的振动波形示意图；

图4为本发明机械振动控制方法的若干个样本数据点组成的振动周期示意图；

图5为本发明机械振动控制方法第一实施例的流程示意图；

图6为本发明机械振动控制方法第二实施例的流程示意图；

图7为本发明机械振动控制方法第三实施例的流程示意图；

图8为本发明机械振动控制方法第四实施例的流程示意图；

图9为本发明机械振动控制方法第五实施例的流程示意图；

图10为本发明机械振动控制方法第六实施例的流程示意图；

图11为本发明机械振动控制方法第七实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是：在交流伺服系统控制机械设备执行定位过程中，所述控制终端以采样周期获取负载末端的定位位置和实时位置；根据以所述采样周期获取的所述定位位置和所述实时位置，确定所述负载末端的振动频率；当交流伺服系统再一次控制所述机械设备执行定位时，控制所述伺服驱动器以所述振动频率对所述负载末端进行振动抑制。

现有的机器人和数控技术已在各行各业中广泛应用，其驱动和控制主要都依靠伺服系统来执行，所以在现代工业自动化系统中，伺服系统已经是不可缺少的关键环节，伺服系统按其驱动元件划分，有步进式伺服系统、直流电动机(简称直流电机)伺服系统、交流电动机(简称交流电机)伺服系统。其中，交流伺服系统在现代自动化领域的应用日益广泛，如运用在纺织、包装、装配、激光加工等定位控制装置中。特别对于工业机器人等低刚性设备，在快速定位后，其负载末端(如机械手臂末端)易发生残余振动。这种残余振动易导致交流伺服系统定位时间延长和定位误差增大，进而会导致产品加工效率低和产品不良率高等问题。

本发明旨在解决交流伺服系统控制的机械负载末端的振动幅度较大的问题。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明实施例终端可以是PC，也可以是机械系统或者是机械设备控制系统等终端设备。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，存储器1003，通信总线1002。存储器1003可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1003可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1003中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及机械振动控制程序。

在图1所示的终端中，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的机械振动控制程序，并执行以下操作：

所述控制终端获取负载末端的采集样本数据；

对所述采集样本数据进行处理，得到所述负载末端的振动频率；

当交流伺服系统再一次控制所述机械设备执行定位时，控制伺服驱动器以所述振动频率对所述负载末端进行振动抑制。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的机械振动控制程序，还执行以下操作：

对所述采集样本数据进行处理，得到第一类目标点；

对所述采集样本数据进行处理，得到第二类目标点；

根据所述第一类目标点、所述第二类目标点和定位完成阈值，得到所述负载末端的过零点次数和持续时间；

根据所述过零点次数和所述持续时间得到所述负载末端的振动频率。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的机械振动控制程序，还执行以下操作：

读取所述采集样本数据中的样本数据点，检测相邻的两个所述样本数据点的位置偏差值的数学符号是否相同；

若相邻的两个所述样本数据点的位置偏差值的数学符号不相同，则将前一个所述样本数据点筛选生成第一筛选数据点；

对所述第一筛选数据点依次进行标记，得到第一类目标点。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的机械振动控制程序，还执行以下操作：

读取所述采集样本数据中的样本数据点，检测相邻的三个所述样本数据点中的中间一个所述样本数据点的绝对位置偏差值是否都大于另外两个所述样本数据点的绝对位置偏差值；

若相邻的三个所述样本数据点中的中间一个所述样本数据点的绝对位置偏差值都大于另外两个所述样本数据点的绝对位置偏差值，则将中间一个所述样本数据点筛选生成第二筛选数据点；

对所述第二筛选数据点依次进行标记，得到第二类目标点。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的机械振动控制程序，还执行以下操作：

读取所述第二类目标点中的第二筛选数据点，检测相邻的两个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值是否满足第一个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值大于所述定位完成阈值且第二个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值小于所述定位完成阈值；

若相邻的两个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值满足第一个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值大于所述定位完成阈值且第二个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值小于所述定位完成阈值，则读取与第二个所述第二筛选数据点对应的目标点标记号；

根据所述目标点标记号得到所述负载末端的过零点次数，并根据目标点标记号在所述第一类目标点中查找与目标点标记号对应的所述第一筛选数据点，将查找的所述第一筛选数据点生成结果目标点；

根据所述结果目标点和第一个所述第一筛选数据点得到所述负载末端的持续时间。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的机械振动控制程序，还执行以下操作：

获取驱动所述机械设备执行定位的驱动电机的电机转速，其中，所述电机转速为交流伺服系统在控制所述机械设备执行定位的时间之前所述机械设备的转速；

检测所述电机转速是否大于转速阈值；

若所述电机转速大于所述转速阈值，则检测所述电机转速大于所述转速阈值的转动运行时间是否大于转动时间阈值；

若所述电机转速大于所述转速阈值的转动运行时间大于转动时间阈值，则执行：所述控制终端获取负载末端的采集样本数据。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的机械振动控制程序，还执行以下操作：

所述控制终端通过测量设备测量所述负载末端的振动波形；

根据所述振动波形获取负载末端的采集样本数据。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的机械振动控制程序，还执行以下操作：

在交流伺服系统控制机械设备执行定位过程中，所述控制终端以采样周期获取负载末端的位置数据和速度数据；

所述控制终端测量交流伺服系统的驱动电机的振动图形；

根据所述振动图形获取负载末端的采集样本数据。

基于上述硬件结构，参考图2、图3和图4，提出本发明机械振动控制方法实施例。

本发明机械振动控制方法。

参照图5，图5为本发明机械振动控制方法第一实施例的流程示意图。

本发明实施例中，该机械振动控制方法应用于机械振动控制系统，所述机械振动抑制系统包括控制终端，所述方法包括：

步骤S10，所述控制终端获取负载末端的采集样本数据；

在本实施例中，控制终端通过一些获取设备和方法获取在交流伺服系统控制机械设备执行定位时，获取机械设备的负载末端的采集样本数据；具体可以通过获取设备以间隔采样周期获取实时位置与定位位置之间的位置偏差值，并一次记录获取的次数，将间隔采样周期的获取位置偏差值的次数和该次的位置偏差值作为一个样本数据点进行保存，再将若干样本数据点以集合的形式生成采集样本数据。其中，采样周期为两个采集两次负载末端的位置偏差值之间的时间间隔；其中，控制终端可以是与交流伺服系统直接相连的电脑终端或服务器，控制终端也可以是与获取采集样本数据的设备相连的电脑终端或服务器；交流伺服系统为交流电机控制的伺服系统；机械设备为交流伺服系统通过传动装置控制的设备；负载末端为在机械设备控制的一端，负载末端一般与机械设备主体较远，负载末端容易产生摆动或振动，特别是在交流伺服系统刚停止工作时，负载末端的摆动或震动的频率较高，会对机械设备定位产生较大的误差；采集样本数据为机械设备执行定位时，负载末端摆动的实时位置与交流伺服系统需要定位的位置之间的位置偏差值和时间的合集，或负载末端振动的实时位置与交流伺服系统需要定位位置之间的位置偏差值和时间合集；采集样本数据表示在函数象限中时，表示横坐标可以是采样周期的个数，表示纵坐标为负载末端振动位置与交流伺服系统需要定位位置之间的位置偏差值，采集样本数据在坐标轴上表示而画出的图形参考图4，定位位置为交流伺服系统需要定位的位置。

步骤S10所述控制终端获取负载末端的采集样本数据的步骤，可以包括：

步骤a，所述控制终端测量交流伺服系统的驱动电机的振动图形；

步骤b，根据所述振动图形获取负载末端的采集样本数据。

在本实施例中，在交流伺服系统控制机械设备执行定位过程中，控制终端以采样周期测量交流伺服系统的驱动电机的振动图形，控制终端根据交流伺服系统的驱动电机的振动图形获取负载末端的采集样本数据。

步骤S10所述控制终端获取负载末端的采集样本数据，还可以包括：

步骤c，所述控制终端获取负载末端的位置数据和速度数据；

步骤d，通过快速傅里叶算法对所述位置数据和所述速度数据进行频谱分析，得到负载末端的采集样本数据。

在本实施例中，在交流伺服系统控制机械设备执行定位过程中，控制终端以采样周期获取负载末端的位置数据和速度数据，控制终端通过快速傅里叶算法对位置数据和熟读数据进行频谱分析，得到负载末端的采集样本数据。

步骤S20，对所述采集样本数据进行处理，得到所述负载末端的振动频率；

在本实施例中，在控制终端获取到负载末端的采集样本数据之后，控制终端对采集样本数据进行处理，得到负载末端的振动频率。

步骤S30，当交流伺服系统再一次控制所述机械设备执行定位时，控制所述伺服驱动器以所述振动频率对所述负载末端进行振动抑制。

在本实施例中，在交流伺服系统再一次控制机械设备执行定位操作时，控制终端通过与机械设备转动轴相连接的伺服驱动器发出振动频率的振动，伺服驱动器作用于机械设备转动轴，进而作用与机械设备的负载末端，进而减小了负载末端振动的幅度，实现了机械设备的精确定位。

本实施例通过上述方案，所述控制终端获取负载末端的采集样本数据；对所述采集样本数据进行处理，得到所述负载末端的振动频率；当交流伺服系统再一次控制所述机械设备执行定位时，控制伺服驱动器以所述振动频率对所述负载末端进行振动抑制。由此，减小了交流伺服系统控制的机械负载末端的振动幅度，提高了产品加工效率，提高了产品良品率。

进一步地，参照图6，图6为本发明方法机械振动控制第二实施例的流程示意图。基于上述图5所示的实施例，步骤S20对所述采集样本数据进行处理，得到所述负载末端的振动频率，可以包括：

步骤S21，对所述采集样本数据进行处理，得到第一类目标点；

在本实施例中，控制终端在获取到负载末端的采集样本数据之后，控制终端对采集样本数据进行处理，得到第一类目标点。

步骤S22，对所述采集样本数据进行处理，得到第二类目标点；

在本实施例中，控制终端在获取到负载末端的采集样本数据之后，控制终端对采集样本数据进行处理，得到第二类目标点。

步骤S23，根据所述第一类目标点、所述第二类目标点和定位完成阈值，得到所述负载末端的过零点次数和持续时间；

在本实施例中，控制终端在第一类目标点和第二类目标点之后，控制终端根据第一类目标点、第二类目标点和定位完成阈值，确定负载末端的过零点次数和过零点次数对应的持续时间；其中，过零点次数可以是负载末端振动时的实时位置在满足预设条件时总共有几次达到了交流伺服系统执行定位时的定位位置；其中，持续时间为负载末端在过零点次数到达定位位置与第一次到达定位位置的时间差值。

步骤S24，根据所述过零点次数和所述持续时间计算得到所述负载末端的振动频率。

在本实施例中，控制终端在获取到过零点次数和过零点次数对应的持续时间之后，控制终端根据过零点次数和持续时间得到负载末端的振动频率。其中，振动频率可以是f＝(N)/(2*T)，其中，f为振动频率，N为过零点次数，T为过零点次数对应的持续时间。

本实施例通过上述方案，对所述采集样本数据进行处理，得到第一类目标点；对所述采集样本数据进行处理，得到第二类目标点；根据所述第一类目标点、所述第二类目标点和定位完成阈值，得到所述负载末端的过零点次数和持续时间；根据所述过零点次数和所述持续时间得到所述负载末端的振动频率。由此，减小了交流伺服系统控制的机械负载末端的振动幅度，提高了产品加工效率，提高了产品良品率。

进一步地，参照图7，图7为本发明方法机械振动控制第二实施例的流程示意图。基于上述图6所示的实施例，步骤S21对所述采集样本数据进行处理，得到第一类目标点，可以包括：

步骤S211，读取所述采集样本数据中的样本数据点，检测相邻的两个所述样本数据点的位置偏差值的数学符号是否相同；

在本实施例中，控制终端在获取到负载末端的采集样本数据之后，控制终端读取采集样本数据中的样本数据点，控制终端检测相邻的两个样本数据点(也即间隔一个采样周期的两个样本数据点)的位置偏差值的数学符号是否相同；其中，样本数据点为在不同时间点下记录的实时位置与定位位置之间的位置偏差值，横坐标为采样周期的次数(也即时间点)，纵坐标为位置偏差值；数学符号可是正，可以是负，也可以是零。

步骤S212，若相邻的两个所述样本数据点的位置偏差值的数学符号不相同，则将前一个所述样本数据点筛选生成第一筛选数据点；

在本实施例中，当控制终端检测到相邻的两个样本数据点的位置偏差值的数学符号不相同时，控制终端将两个样本数据点中的前一个样本数据点筛选出，将两个样本数据点中的前一个样本数据点生成第一筛选数据点。

步骤S213，对所述第一筛选数据点依次进行标记，得到第一类目标点；

在本实施例中，控制终端在得到若干个第一筛选数据点之后，依次对第一筛选数据点进行标记，得到第一类目标点；其中，第一类目标点位若干个第一筛选数据点的合集。第一类目标点为目标点标记号、采样周期的次数和位置偏差值的合集；其中，目标点标记号为自然数；第一筛选数据点在第一类目标点中按目标点标记号依次排列。

本实施例通过上述方案，读取所述采集样本数据中的样本数据点，检测相邻的两个所述样本数据点的位置偏差值的数学符号是否相同；若相邻的两个所述样本数据点的位置偏差值的数学符号不相同，则将前一个所述样本数据点筛选生成第一筛选数据点；对所述第一筛选数据点依次进行标记，得到第一类目标点。由此，减小了交流伺服系统控制的机械负载末端的振动幅度，提高了产品加工效率，提高了产品良品率。

进一步地，参照图8，图8为本发明方法机械振动控制第二实施例的流程示意图。基于上述图7所示的实施例，步骤S22对所述采集样本数据进行处理，得到第二类目标点，可以包括：

步骤S221，读取所述采集样本数据中的样本数据点，检测相邻的三个所述样本数据点中的中间一个所述样本数据点的绝对位置偏差值是否都大于另外两个所述样本数据点的绝对位置偏差值；

在本实施例中，控制终端在获取到负载末端的采集样本数据之后，控制终端读取采集样本数据中的样本数据点，控制终端检测相邻的三个样本数据点(也即，第一个样本数据点与第二样本数据点间隔一个采样周期，第二个样本数据点与第三个样本数据点间隔一个采样周期)中的中间一个所述样本数据点的绝对位置偏差值是否都大于另外两个所述样本数据点的绝对位置偏差值；其中，样本数据点为在不同时间点下记录的实时位置与定位位置之间的位置偏差值，横坐标为采样周期的次数(也即时间点)，纵坐标为位置偏差值；绝对偏差值为位置偏差值的绝对值。

步骤S222，若相邻的三个所述样本数据点中的中间一个所述样本数据点的绝对位置偏差值都大于另外两个所述样本数据点的绝对位置偏差值，则将中间一个所述样本数据点筛选生成第二筛选数据点；

在本实施例中，当控制终端检测到相邻的三个所述样本数据点中的中间一个所述样本数据点的绝对位置偏差值都大于另外两个所述样本数据点的绝对位置偏差值时，控制终端将中间一个所述样本数据点筛选出，将中间一个所述样本数据点生成第二筛选数据点。

步骤S223，对所述第二筛选数据点依次进行标记，得到第二类目标点；

在本实施例中，控制终端在得到若干个第二筛选数据点之后，依次对第二筛选数据点进行标记，得到第二类目标点；其中，第二类目标点为若干个第一筛选数据点的合集；第二类目标点为目标点标记号、采样周期的次数和位置偏差值的合集；其中，目标点标记号为自然数；第二筛选数据点在第二类目标点中按目标点标记号依次排列。

本实施例通过上述方案，读取所述采集样本数据中的样本数据点，检测相邻的三个所述样本数据点中的中间一个所述样本数据点的绝对位置偏差值是否都大于另外两个所述样本数据点的绝对位置偏差值；若相邻的三个所述样本数据点中的中间一个所述样本数据点的绝对位置偏差值都大于另外两个所述样本数据点的绝对位置偏差值，则将中间一个所述样本数据点筛选生成第二筛选数据点；对所述第二筛选数据点依次进行标记，得到第二类目标点。由此，减小了交流伺服系统控制的机械负载末端的振动幅度，提高了产品加工效率，提高了产品良品率。

进一步地，参照图9，图9为本发明方法机械振动控制第二实施例的流程示意图。基于上述图8所示的实施例，步骤S23根据所述第一类目标点、所述第二类目标点和定位完成阈值，得到所述负载末端的过零点次数和持续时间，可以包括：

步骤S231，读取所述第二类目标点中的第二筛选数据点，检测相邻的两个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值是否满足第一个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值大于所述定位完成阈值且第二个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值小于所述定位完成阈值；

在本实施例中，控制终端读取第二类目标点中的所有的第二筛选数据点，控制终端相邻的两个第二筛选数据点的绝对位置偏差值是否满足第一个所述第二筛选数据点的绝对位置偏差值大于定位完成阈值且第二个第二筛选数据点的绝对位置偏差值小于定位完成阈值的条件。

步骤S232，若相邻的两个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值满足第一个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值大于所述定位完成阈值且第二个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值小于所述定位完成阈值，则读取与第二个所述第二筛选数据点对应的目标点标记号；

在本实施例中，当控制终端检测到相邻的两个第二筛选数据点的绝对位置偏差值满足第一个第二筛选数据点的绝对位置偏差值大于定位完成阈值且第二个第二筛选数据点的绝对位置偏差值小于定位完成阈值的条件，控制终端读取与第二个第二筛选数据点对应的目标点标记号。

步骤S233，根据所述目标点标记号得到所述负载末端的过零点次数，并根据目标点标记号在所述第一类目标点中查找与目标点标记号对应的所述第一筛选数据点，将查找的所述第一筛选数据点生成结果目标点；

在本实施例中，控制终端在得到目标点标记号之后，控制终端根据目标点标记号的数值得到负载末端的过零点次数；控制终端根据目标点标记号在第一类目标点中查找与目标点标记号对应的第一筛选数据点，控制终端将查找的第一筛选数据点生成结果目标点；其中，如图4所示，第一筛选数据点和第二筛选数据点是一次排列的，一个第一筛选数据点和一个第二筛选数据点交替出现，一个第一筛选数据点对应着一个第二筛选数据点，第一筛选数据点和第二筛选数据点是一一对应的。

步骤S234，根据所述结果目标点和第一个所述第一筛选数据点得到所述负载末端的持续时间。

在本实施例中，控制终端在得到结果目标点之后，控制终端根据结果目标点和第一个第一筛选数据点之间的采样周期次数之差计算出负载末端的持续时间，其中，持续时间可以是T＝RunTimerSum*t0，其中，t0为一个采样周期的时间，RunTimerSum为结果目标点和第一个第一筛选数据点之间的采样周期次数之差，T为过零点次数对应的持续时间。

本实施例通过上述方案，读取所述第二类目标点中的第二筛选数据点，检测相邻的两个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值是否满足第一个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值大于所述定位完成阈值且第二个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值小于所述定位完成阈值；若相邻的两个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值满足第一个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值大于所述定位完成阈值且第二个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值小于所述定位完成阈值，则读取与第二个所述第二筛选数据点对应的目标点标记号；根据所述目标点标记号得到所述负载末端的过零点次数，并根据目标点标记号在所述第一类目标点中查找与目标点标记号对应的所述第一筛选数据点，将查找的所述第一筛选数据点生成结果目标点；根据所述结果目标点和第一个所述第一筛选数据点得到所述负载末端的持续时间。由此，减小了交流伺服系统控制的机械负载末端的振动幅度，提高了产品加工效率，提高了产品良品率。

进一步地，参照图10，图10为本发明方法机械振动控制第四实施例的流程示意图。基于上述图5至图9所示的实施例，步骤S10控制终端获取负载末端的采集样本数据之前，可以包括：

步骤S40，获取驱动所述机械设备执行定位的驱动电机的电机转速，其中，所述电机转速为交流伺服系统在控制所述机械设备执行定位的时间之前所述机械设备的转速；

在本实施例中，控制终端获取驱动机械设备执行定位的驱动电机的电机转速，其中，电机转速为交流伺服系统在控制机械设备执行定位的时间之前机械设备的转速。

步骤S50，检测所述电机转速是否大于转速阈值；

在本实施例中，控制终端在获取机械设备转动的电机转速之后，控制终端检测电机转速是否大于转速阈值，其中，转速阈值是根据用户需要设置的，是用于检测机械设备是否有较大幅度的振动，是否会影响机械设备执行定位时的精度；

步骤S60，若所述电机转速大于所述转速阈值，则检测所述电机转速大于所述转速阈值的转动运行时间是否大于转动时间阈值；

在本实施例中，若控制终端检测电机转速大于转速阈值，控制终端在检测电机转速大于转速阈值的转动运行时间是否大于转动时间阈值；其中，转动运行时间为机械设备是否在高速转动的持续转动的时间，转动时间阈值为能产生较大振幅(即机械设备转动的时间会影响机械设备执行定位时的精度)。

步骤S70，若所述电机转速大于所述转速阈值的转动运行时间大于转动时间阈值，则执行：所述控制终端获取负载末端的采集样本数据。

在本实施例中，控制终端在检测到电机转速大于转速阈值的转动时间大于转动时间阈值时，则执行：步骤S10所述控制终端获取负载末端的采集样本数据。

本实施例通过上述方案，获取驱动所述机械设备执行定位的驱动电机的电机转速，其中，所述电机转速为交流伺服系统在控制所述机械设备执行定位的时间之前所述机械设备的转速；检测所述电机转速是否大于转速阈值；若所述电机转速大于所述转速阈值，则检测所述电机转速大于所述转速阈值的转动运行时间是否大于转动时间阈值；若所述电机转速大于所述转速阈值的转动运行时间大于转动时间阈值，则执行：所述控制终端获取负载末端的采集样本数据；对所述采集样本数据进行处理，得到所述负载末端的振动频率；当交流伺服系统再一次控制所述机械设备执行定位时，控制伺服驱动器以所述振动频率对所述负载末端进行振动抑制。由此，减小了交流伺服系统控制的机械负载末端的振动幅度，提高了产品加工效率，提高了产品良品率。

进一步地，参照图11，图11为本发明方法机械振动控制第五实施例的流程示意图。基于上述图5所示的实施例，步骤S10控制终端获取负载末端的采集样本数据，可以包括：

步骤S11，所述控制终端通过测量设备所述负载末端的振动波形；

步骤S12，根据所述振动波形获取负载末端的定位位置和实时位置。

在本实施例中，在交流伺服系统控制机械设备执行定位过程中，控制终端通过测量设备以采样周期测量负载末端的振动波形，控制终端根据振动波形获取负载末端的定位位置和实时位置。其中，测量设备可以是激光干涉仪或者其它可以精确测量负载末端振动的设备；其中，振动波形为机械设备执行定位时振动的图形。

本实施例通过上述方案，所述控制终端测量交流伺服系统的驱动电机的振动图形；根据所述振动图形获取负载末端的采集样本数据；对所述采集样本数据进行处理，得到所述负载末端的振动频率；当交流伺服系统再一次控制所述机械设备执行定位时，控制伺服驱动器以所述振动频率对所述负载末端进行振动抑制。由此，减小了交流伺服系统控制的机械负载末端的振动幅度，提高了产品加工效率，提高了产品良品率。

本发明还提供一种机械振动控制系统。

本发明机械振动控制系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机械振动控制程序，所述机械振动控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的机械振动控制方法的步骤。

其中，在所述处理器上运行的机械振动控制程序被执行时所实现的方法可参照本发明机械振动控制方法各个实施例，此处不再赘述。

本发明还提供一种计算机可读存储介质。

本发明计算机可读存储介质上存储有机械振动控制程序，所述机械振动控制程序被处理器执行时实现如上所述的机械振动控制方法的步骤。

其中，在所述处理器上运行的机械振动控制程序被执行时所实现的方法可参照本发明机械振动控制方法各个实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种机械振动抑制方法，其特征在于，所述机械振动抑制方法应用于机械振动抑制系统，所述机械振动抑制系统包括控制终端，所述方法包括如下步骤：

所述控制终端获取负载末端的采集样本数据；

对所述采集样本数据进行处理，得到所述负载末端的振动频率；

当交流伺服系统再一次控制机械设备执行定位时，控制伺服驱动器以所述振动频率对所述负载末端进行振动抑制；

所述对所述采集样本数据进行处理，得到所述负载末端的振动频率的步骤，包括：

对所述采集样本数据进行位置偏差值检测，得到与位置偏差值相关的第一类目标点；

对所述采集样本数据进行绝对位置偏差值检测，得到与绝对位置偏差值相关的第二类目标点；

根据所述第一类目标点、所述第二类目标点以及用于判断绝对位置偏差值的定位完成阈值，得到所述负载末端的过零点次数和持续时间；

根据所述过零点次数和所述持续时间得到所述负载末端的振动频率。

2.如权利要求1所述的机械振动抑制方法，其特征在于，所述对所述采集样本数据进行处理，得到第一类目标点的步骤，包括：

读取所述采集样本数据中的样本数据点，检测相邻的两个所述样本数据点的位置偏差值的数学符号是否相同；

若相邻的两个所述样本数据点的位置偏差值的数学符号不相同，则将前一个所述样本数据点筛选生成第一筛选数据点；

对所述第一筛选数据点依次进行标记，得到第一类目标点。

3.如权利要求2所述的机械振动抑制方法，其特征在于，所述对所述采集样本数据进行处理，得到第二类目标点的步骤，包括：

读取所述采集样本数据中的样本数据点，检测相邻的三个所述样本数据点中的中间一个所述样本数据点的绝对位置偏差值是否都大于另外两个所述样本数据点的绝对位置偏差值；

若相邻的三个所述样本数据点中的中间一个所述样本数据点的绝对位置偏差值都大于另外两个所述样本数据点的绝对位置偏差值，则将中间一个所述样本数据点筛选生成第二筛选数据点；

对所述第二筛选数据点依次进行标记，得到第二类目标点。

4.如权利要求3所述的机械振动抑制方法，其特征在于，所述根据所述第一类目标点、所述第二类目标点和定位完成阈值，得到所述负载末端的过零点次数和持续时间的步骤，包括：

读取所述第二类目标点中的第二筛选数据点，检测相邻的两个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值是否满足第一个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值大于所述定位完成阈值且第二个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值小于所述定位完成阈值；

若相邻的两个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值满足第一个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值大于所述定位完成阈值且第二个所述第二筛选数据点的所述绝对位置偏差值小于所述定位完成阈值，则读取与第二个所述第二筛选数据点对应的目标点标记号；

根据所述目标点标记号得到所述负载末端的过零点次数，并根据目标点标记号在所述第一类目标点中查找与目标点标记号对应的所述第一筛选数据点，将查找的所述第一筛选数据点生成结果目标点；

根据所述结果目标点和第一个所述第一筛选数据点得到所述负载末端的持续时间。

5.如权利要求1至4中任一项所述的机械振动抑制方法，其特征在于，所述控制终端获取负载末端的采集样本数据的步骤之前，包括：

获取驱动所述机械设备执行定位的驱动电机的电机转速，其中，所述电机转速为交流伺服系统在控制所述机械设备执行定位的时间之前所述机械设备的转速；

检测所述电机转速是否大于转速阈值；

若所述电机转速大于所述转速阈值，则检测所述电机转速大于所述转速阈值的转动运行时间是否大于转动时间阈值；

若所述电机转速大于所述转速阈值的转动运行时间大于转动时间阈值，则执行：所述控制终端获取负载末端的采集样本数据。

6.如权利要求1所述的机械振动抑制方法，其特征在于，所述控制终端获取负载末端的采集样本数据的步骤，包括：

所述控制终端通过测量设备测量所述负载末端的振动波形；

根据所述振动波形获取负载末端的采集样本数据。

7.如权利要求1所述的机械振动抑制方法，其特征在于，所述控制终端获取负载末端的采集样本数据的步骤，还包括：

所述控制终端测量交流伺服系统的驱动电机的振动图形；

根据所述振动图形获取负载末端的采集样本数据。

8.一种机械振动抑制系统，其特征在于，所述机械振动抑制系统包括：控制终端、存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的机械振动抑制程序，所述机械振动抑制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的机械振动抑制方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有机械振动抑制程序，所述机械振动抑制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的机械振动抑制方法的步骤。

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