CN111464106A - 伺服系统及其谐振抑制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种伺服系统及其谐振抑制方法,该伺服系统包括陷波器组,陷波器组包括多个自适应陷波器,伺服系统谐振抑制方法包括以下步骤:获取伺服系统的谐振频率;每在根据谐振频率确定伺服系统满足谐振抑制条件时,根据谐振频率确定对应的谐振参数;从陷波器组选取一个自适应陷波器更新谐振频率的谐振参数,以对伺服系统进行谐振抑制;其中,已更新过的谐振参数均被陷波器组中的自适应陷波器存储。本发明伺服系统谐振抑制方法可以对多个谐振点进行自适应陷波,实现对不同的谐振点进行谐振抑制。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,特别涉及一种伺服系统及其谐振抑制方法。
背景技术
在电机伺服系统中,电机通常采用传动轴、齿轮或者联轴器等传动机构与负载相连。伺服系统的机械传动部分经常使用传动轴、减速器、联轴器等传动装置连接电机和负载,而实际传动装置并不是理想刚体,在转矩传递过程中,传动装置会表现出一定的弹性形变,从而会引起电机转矩、电机转速和机械传动转矩出现机械谐振,系统发出噪声,当伺服系统长时间工作在机械谐振的状态下时,传动装置也会出现严重的损坏,引发工业事故。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种伺服系统及其谐振抑制方法,旨在解决伺服系统谐振的问题。
为实现上述目的,本发明提出一种伺服系统谐振抑制方法,所述伺服系统包括陷波器组,所述陷波器组至少包括多个自适应陷波器,所述伺服系统谐振抑制方法包括以下步骤:
获取伺服系统的谐振频率;
每在根据所述谐振频率确定伺服系统满足谐振抑制条件时,根据所述谐振频率确定对应的谐振参数;
从陷波器组选取一个自适应陷波器更新所述谐振频率的谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制;其中,已更新过的谐振参数均被陷波器组中的自适应陷波器存储。
可选地,所述从陷波器组选取一个自适应陷波器更新所述谐振频率的谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制包括:
配置所述陷波器组中的一个自适应陷波器处于活跃状态;
从陷波器组选取处于活跃状态的自适应陷波器更新所述谐振频率的谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制。
可选地,当累计已更新过的谐振参数为多个时,多个谐振参数均被陷波器组中的自适应陷波器存储包括:
记录当前谐振次数;
在记录的当前谐振次数小于所述陷波器组中自适应陷波器的数量时,将当前处于活跃状态的自适应陷波器的谐振参数赋值给未赋值中的自适应滤波器以进行存储,并对当前处于活跃状态的自适应陷波器进行初始化设置,以作为下一次的参数更新对象。
可选地,当累计已更新过的谐振参数为多个时,多个谐振参数均被陷波器组中的自适应陷波器存储包括:
记录当前谐振次数;
在记录的当前谐振次数小于所述陷波器组中自适应陷波器的数量时,将当前处于活跃状态的自适应陷波器的谐振参数进行存储,从余下的自适应滤波器中选取一个使其处于活跃状态,并作为下一次的参数更新对象。
可选地,在所述记录当前谐振次数的步骤之后还包括:
在记录的当前谐振次数大于或等于所述陷波器组中自适应陷波器的数量时,将当前处于活跃状态的适应陷波器的谐振参数进行存储。
可选地,所述谐振抑制条件为:
所述谐振频率最大值所对应的幅值大于预设幅值阈值;
所述谐振频率对应的实际电流幅值大于预设电流阈值,且谐振频率大于系统当前带宽与预设倍数系数的乘积。
可选地,在所述获取伺服系统的谐振频率的步骤之前,所述伺服系统谐振抑制方法还包括:
采集伺服系统中速度控制器输出的指令电流/指令转矩的数据点;
根据所述指令电流/指令转矩的数据点分析并计算出幅值最大的频率,将所述幅值最大的频率作为所述伺服系统的谐振频率。
本发明还提出一种伺服系统,伺服系统包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的伺服系统谐振抑制程序,所述处理器执行所述伺服系统谐振抑制程序时实现如上所述的伺服系统谐振抑制方法;
其中,所述处理器包括谐振分析单元及所述陷波器组,所述谐振分析单元与所述陷波器组连接。
可选地,所述陷波器组还包括谐振参数固定的固定陷波器。
可选地,在谐振抑制住后,已更新过的谐振参数均被所述陷波器组中的自适应陷波器存储;
所述固定陷波器根据预设参数或者用户设定参数进行陷波。
本发明伺服系统谐振抑制方法获取伺服系统的谐振频率,每在根据所述谐振频率确定伺服系统满足谐振抑制条件时,根据所述谐振频率确定对应的谐振参数,并从陷波器组选取一个自适应陷波器更新所述谐振频率的谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制;在该谐振点对应的谐振频率被抑制后,该谐振点的谐振频率被多个自适应滤波器中的一个所存储。当累计已更新过的谐振参数为多个时,每个谐振参数均被陷波器组中的一个自适应陷波器存储。本发明伺服系统谐振抑制方法可以对多个谐振点进行自适应陷波,实现对不同的谐振点进行谐振抑制。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明伺服系统及其谐振抑制方法一实施例的流程示意图;
图2为本发明伺服系统及其谐振抑制方法另一实施例的流程示意图;
图3为本发明伺服系统及其谐振抑制方法又一实施例的流程示意图;
图4为本发明伺服系统一实施例的电路结构示意图;
图5为本发明伺服系统中陷波器组一实施例的电路结构示意图;
图6为本发明伺服系统中陷波器组另一实施例的电路结构示意图。
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
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的一部分实施例,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。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本发明提出一种伺服系统谐振抑制方法,所述伺服系统包括陷波器组,所述陷波器组包括多个自适应陷波器。
参照图1,在本发明一实施例中,该伺服系统谐振抑制方法包括以下步骤:
步骤S100、获取伺服系统的谐振频率;
本实施例中,获取伺服系统的谐振频率之前,该伺服系统谐振抑制方法包括还包括:
步骤S400、采集伺服系统中速度控制器输出的指令电流/指令转矩的数据点;
步骤S500、根据所述指令电流/指令转矩的数据点分析并计算出幅值最大的频率;其中,所述幅值最大的频率为所述伺服系统的谐振频率。
所述得到伺服系统的谐振频率除了可以采用上述方式来实现,当然在其他实施例中,并不局限于该实施方式。在伺服系统中通常设置有电流传感器,用于检测电机反馈的电流,以及位置传感器,用于检测电机的实际位置,速度计算单元,根据电机实际位置θm计算电机反馈速度,速度控制器,其输入为指令速度ω*与反馈速度ωm之差,其输出为第一指令电流i0*。伺服系统还提供一种用于分析和获取谐振频率的架构,该谐振频率分析单元包括:数据采样单元,其输入可以是速度计算单元输出的反馈速度,或者是所述速度控制器输出的第一指令电流i0*,也可以是所述电流传感器测得的反馈电流。数据采样单元每启动一次采样,会自动采集固定2048个(可设置)目标数据,采用速度环控制器输出数据,例如第一指令电流i0*作为目标数据。采样步长为速度环控制周期(也可设定为速度环控制周期的倍数,以便分析低频信号);数据存储单元,其输入端与所述数据采样单元连接,所述数据存储单元存储一定长度的数据,且长度可调节;窗函数单元,其输入端与所述数据存储单元连接,窗函数模块的作用是杜绝信号的不连续性;频率幅值计算单元,用于计算各个频率对应的幅值;频谱校正单元,防止频率泄漏,通过主瓣峰顶附近的两条谱线求出主瓣中心的坐标,以得到准确的频率和幅值,由频率修正量进而对相位进行校正;阈值比较单元,将幅值最大的频率对应的幅值与预设阈值进行比较,超过阈值时即认为该频率为谐振频率;谐振频率输出单元,输出谐振频率并触发第一陷波器参数计算。可以理解的是,通过采集一系列速度控制器输出的指令电流/指令转矩的数据点,通过频率幅值计算单元(可采用快速傅里叶变换FFT、短时傅里叶变换STFT、小波变换WT等方法),计算出幅值最大的频率,根据该幅值最大的频率即可确定并获取伺服系统的谐振频率。此外,谐振频率分析单元的采样数据来源可以有多种,只要该信号来源能反应系统振动特性即可,此处不做限制,在一些实施例中采样数据包括但不限于交轴电流,电枢电流,反馈速度,速度环控制器输出的指令电流或指令转矩。
步骤S200、每在根据所述谐振频率确定伺服系统满足谐振抑制条件时,根据所述谐振频率确定对应的谐振参数;
本实施例中,根据上述谐振频率分析方法确定了当前的谐振频率,并且该谐振频率使伺服系统满足谐振抑制条件时,则可以根据该谐振频率确定对应的谐振参数,该谐振参数具体可以是谐振的陷波中心频率。该谐振频率为自适应陷波器的中心频率,也即自适应陷波器能够提供最大的幅值衰减处的频率点。该谐振参数的确定具体为,活跃的自适应陷波器进行谐振参数计算,在一具体实施例中,可以进行的s域和z域结构推导,活跃的自适应陷波器由s域变换到z域,采用双线性变换进行离散化,为了保证各边界频率点为预先指定的频率,在确定模拟低通滤波器系统函数之前先进行频率预畸变处理,从而得到陷波中心频率。因此,自适应陷波器的中心频率将根据谐振点的谐振频率计算后,自动更新设置,以实现谐振抑制。
步骤S300、从陷波器组选取一个自适应陷波器更新所述谐振频率的谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制;其中,已更新过的谐振参数均被陷波器组中的各自适应陷波器存储。具体而言,从陷波器组选取一个自适应陷波器更新所述谐振频率的谐振参数可以是配置所述陷波器组中的一个处于活跃状态;从陷波器组选取处于活跃状态的自适应陷波器更新所述谐振频率的谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制。
本实施例中,陷波器组中设置有多个自适应陷波器,多个自适应陷波器具有多种工作状态。具体为,初始化状态,处于该工作状态下的自适应陷波器输出等于输入;活跃状态,处于该工作状态下的自适应陷波器等待谐振分析单元输出的谐振频率而触发后,实现谐振参数更新;固定状态,处于该工作状态下的自适应陷波器已经通过谐振分析单元或通过活跃状态陷波器进行过参数更新,抑制住了一个谐振点,并将该谐振点对应的谐振参数进行存储固定,以对该谐振点进行守护,待该谐振点到来时,对该谐振点进行抑制。在处于固定状态下的自适应陷波器也可以被用户手动修改谐振参数,例如中心频率参数。
可以理解的是,伺服系统中,在所驱动的负载不同,或者伺服系统工作的工况不同,伺服系统的谐振点可能会存在一个,也可能存在多个。在有多个谐振点先后出现的情况下,每出现一个谐振点,并且该谐振点的谐振频率确定伺服系统满足谐振抑制条件时,则触发一个自适应陷波器(本实施例为触发处于活跃状态的自适应陷波器),以等待谐振分析单元输出对应的谐振频率,并根据该谐振频率实现谐振参数更新,并根据谐振参数输出相应的指令电流iM*完成该谐振点的谐振抑制。并且,在该谐振点对应的谐振频率被抑制后,该谐振点的谐振频率被多个自适应滤波器中的一个所存储,以对该谐振点进行守护,防止该谐振点再次出现时,让伺服系统出现震荡,也即该谐振点被触发为固定状态的自适应陷波器所固定,待该谐振点到来时,对该谐振点进行抑制。可以理解的是,自适应陷波器在存储了一个谐振参数后,该谐振参数即被该自适应陷波器固定下来,该自适应陷波器也不会被配置为活跃状态。
本发明伺服系统谐振抑制方法获取伺服系统的谐振频率,每在根据所述谐振频率确定伺服系统满足谐振抑制条件时,根据所述谐振频率确定对应的谐振参数,并从陷波器组选取一个自适应陷波器更新所述谐振频率的谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制;在该谐振点对应的谐振频率被抑制后,该谐振点的谐振频率被多个自适应滤波器中的一个所存储。当累计已更新过的谐振参数为多个时,每个谐振参数均被陷波器组中的一个自适应陷波器存储。本发明伺服系统谐振抑制方法可以对多个谐振点进行自适应陷波,实现对不同的谐振点进行谐振抑制。
在一实施例中,当累计已更新过的谐振参数为多个时,多个谐振参数均被陷波器组中的自适应陷波器存储包括:
步骤S311、记录当前谐振次数;
步骤S312、在记录的当前谐振次数小于所述陷波器组中自适应陷波器的数量时,将当前处于活跃状态的自适应陷波器的谐振参数赋值给未赋值中的自适应滤波器以进行存储,并对当前处于活跃状态的自适应陷波器进行初始化设置,以作为下一次的参数更新对象。
本实施例中,陷波器组中,处于活跃状态的自适应陷波器始终为一个,也即每一次谐振点到来都是由同一个活跃的自适应陷波器进行谐振参数更新后,进行谐振抑制,其他自适应陷波器的谐振参数则是被该活跃的自适应陷波器所赋值。并且,在系统开始工作时,可以先配置一个自适应陷波器工作于活跃状态。该活跃的自适应陷波器可以连接于与速度控制器的输出端,为了方便理解,此处将该活跃的自适应陷波器称为第一自适应陷波器,依次与第一自适应陷波器串联设置的自适应陷波器则称为第二自适应陷波器……第M自适应陷波器。第一自适应陷波器在第一次被触发时,根据第一次被触发时的谐振频率更新与该谐振频率对应的谐振参数,在将该谐振点的谐振抑制后,将该谐振频率对应的谐振参数赋值给第二自适应陷波器~第M自适应陷波器中的任意一个自适应陷波器后,再进行初始化设置,以等待下一谐振点的到来。例如等待第二次被触发后,再根据第二次触发时谐振频率更新与该谐振频率对应的谐振参数,以及在将该谐振点的谐振抑制后,将该谐振频率对应的谐振参数赋值给第二自适应陷波器~第M自适应陷波器中的未被赋值过的自适应陷波器,第二自适应陷波器~第M自适应陷波器在被赋值后,则将谐振参数进行存储,该谐振参数即被第二自适应陷波器~第M自适应陷波器中的一个固定下来,第二自适应陷波器~第M自适应陷波器自适应陷波器也不会被配置为活跃状态。在每一次谐振抑制完成后,同时记录当前谐振次数,例如第一次则记录为1,第二次则记录为2,依次类推直至当前谐振次数大于或者等于陷波器组中自适应陷波器的数量。此外,在给第二自适应陷波器~第M自适应陷波器中的任意一个自适应陷波器进行赋值时,可以按照顺序或者倒序的方式进行赋值。当然在其他实施例中,也可以采用无特定顺序的方式进行赋值。例如,在按照顺序触发对应的自适应陷波器工作于活跃状态时,在第一次谐振点到来时,第一自适应陷波器根据与该次谐振频率对应的谐振参数赋值给第二自适应陷波器。在第二次谐振抑制完成时,第一自适应陷波器与该次谐振频率对应的谐振参数赋值给第三自适应陷波器直至在第M-1次完成谐振,第一自适应陷波器将与该次谐振频率对应的谐振参数赋值给赋值至第M自适应陷波器。
参照图2和图5,在一实施例中,当累计已更新过的谐振参数为多个时,多个谐振参数均被陷波器组中的自适应陷波器存储包括:
步骤S321、记录当前谐振次数;
步骤S322、在记录的当前谐振次数小于所述陷波器组中自适应陷波器的数量时,将当前处于活跃状态的自适应陷波器的谐振参数进行存储,从余下的自适应滤波器中选取一个使其处于活跃状态,并作为下一次的参数更新对象。
本实施例中,处于活跃的自适应陷波器对应每一次的谐振的频率都会变化,也即处于活跃状态的陷波器根据谐振次数而变化,从而各个自适应陷波器依次对各次出现谐振点进行谐振抑制。在与当次谐振频率相应的自适应陷波器的谐振参数被该活跃的自适应陷波器固定而无需赋值给其他自适应陷波器。各活跃的自适应陷波器可以连接于与速度控制器的输出端,为了方便理解,此处将每一个活跃的自适应陷波器进行标号,分别为第一自适应陷波器,依次与第一自适应陷波器串联设置的自适应陷波器则称为第二自适应陷波器……第M自适应陷波器。在每一次谐振点到来时,第一自适应陷波器……第M自适应陷波器中的任意一个被该次谐振点触发,并根据该次触发时谐振频率更新与该谐振频率对应的谐振参数,以及在将该谐振点的谐振抑制后,将该谐振频率对应的谐振参数进行存储,该谐振参数即被该自适应陷波器固定,该自适应陷波器也不会被配置为活跃状态。固定后的自适应陷波器的谐振参数不会被更新,每一次谐振点都是由不同的工作于活跃状态下的自适应陷波器进行更新。在每一次谐振抑制完成后,同时记录当前谐振次数,例如第一次则记录为1,第二次则记录为2,依次类推直至当前谐振次数大于或者等于陷波器组中自适应陷波器的数量。在触发第一自适应陷波器……第M自适应陷波器处于活跃状态时,可以按照顺序或者倒序的方式进行触发。例如在按照顺序进行触发时,具体可以在系统开始工作时,可以先配置第一自适应陷波器工作于活跃状态。在第一个谐振点到来时,第一自适应陷波器被触发,并根据第一谐振点更新与该所述谐振频率对应的谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制。在第一谐振抑制完成时,与该次谐振频率对应的谐振参数被第一自适应陷波器给固定,同时触发第二自适应陷波器工作于活跃状态。在第待第二次谐振点到来时,第二自适应陷波器被触发,并根据第二谐振点更新与该所述谐振频率对应的谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制。在第二谐振抑制完成时,与该次谐振频率对应的谐振参数被第二自适应陷波器给固定。直至在第M次谐振点到来时,第M自适应陷波器被触发,并根据第M谐振点更新与该所述谐振频率对应的谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制。
参照图3和图6,在一实施例中,在所述记录当前谐振次数的步骤之后还包括:
步骤S313(步骤323)、在记录的当前谐振次数大于或等于所述陷波器组中自适应陷波器的数量时,将当前处于活跃状态的适应陷波器的谐振参数进行存储。
本实施例中,陷波器组中自适应陷波器的数量可以是两个或者两个以上,具体可以根据伺服系统的工况、伺服系统所带的负载等进行设置,在一些实施例中,还可以根据经验值进行设置,或者根据实验测试后进行找到常出现谐振出的频率点。在第一实施例:处于活跃状态的自适应陷波器始终为一个,也即每一次谐振点到来都是由同一个活跃的自适应陷波器进行谐振参数更新的实施例。或者在第二实施例:处于活跃的自适应陷波器对应每一次的谐振的频率都会变化,也即处于活跃状态的陷波器根据谐振次数而变化,从而各个自适应陷波器依次对各次出现谐振点进行谐振抑制的实施例中,在每次谐振抑制完成后,与当次谐振频率对应的谐振参数都需要被一个自适应陷波器所存储,以对该谐振参数对应的谐振点进行守护和抑制。在第一实施例中,第一自适应陷波器每次更新并进行谐振抑制的谐振参数赋值给第二自适应陷波器~第M自适应陷波器中的一个,以进行存储。在第二自适应陷波器~第M自适应陷波器均被赋值并存储后,也即在第M次谐振点到来,并第一自适应陷波器更新与该谐振点谐振频率对应的谐振参数后,第一自适应陷波器不再进行初始化,而是将第M次谐振点对应的谐振参数进行存储,对该谐振点进行守护,防止该谐振点再次出现时,让伺服系统出现震荡。也即,该谐振点被触发为固定状态的自适应陷波器所固定,待该谐振点到来时,对该谐振点进行抑制。在第二实施例中,第一自适应陷波器~第M自适应陷波器更新并进行谐振抑制的谐振参数被其自身固定,也即存储。当第M次谐振点到来,并第一自适应陷波器~第M自适应陷波器中最后一个自适应陷波器更新与该谐振点谐振频率对应的谐振参数后,最后一个自适应陷波器将第M次谐振点对应的谐振参数进行存储,以对该谐振点进行守护,防止该谐振点再次出现时,让伺服系统出现震荡,也即该谐振点被触发为固定状态的自适应陷波器所固定,待该谐振点到来时,对该谐振点进行抑制。
在一实施例中,所述谐振抑制条件为:
所述谐振频率对应的实际电流幅值大于预设电流阈值,且谐振频率大于系统当前带宽*预设倍数系数。
需要说明的是,在采集伺服系统中速度控制器输出的指令电流/指令转矩的数据点;根据所述指令电流/指令转矩的数据点分析并计算出幅值最大的频率,将幅值最大的频率对应的幅值与预设阈值进行比较,超过阈值时即认为该频率为谐振频率时,可能出现此时谐振能量较小,也即电流幅值未满足谐振能量较大条件,此时则可以不对该谐振频率点进行抑制。而在谐振频率对应的频率带宽接近速度环带宽时,若此时在超过阈值时即认为该频率为谐振频率的情况写进行谐振抑制,则有可能导致伺服系统失稳,为此,在该谐振频率对应的实际电流幅值达到预设电流阈值,且谐振频率大于系统速度环带宽乘以一预设系数之积时,再对该谐振点的谐振进行抑制。
本发明还提出一种伺服系统,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的伺服系统谐振抑制程序,所述处理器执行所述伺服系统谐振抑制程序时实现如上所述的伺服系统谐振抑制方法;
参照图4,其中,所述处理器包括谐振分析单元40及陷波器组50,所述谐振分析单元与所述陷波器组连接。本实施例中,伺服系统还包括依次连接的第一加法器11、速度控制器20、滤波器30、第二加法器12、电流控制器60及电机执行机构80,其中陷波器组40串联设置于滤波器30与电流控制器60之间,或者陷波器组40串联设置于速度控制器20与滤波器30之间。伺服系统还包括电流传感器90、位置传感器70及速度计算单元100。输入为所述速度控制器输出的第一指令电流i*1,其输出为第二指令电流i*2,其作用是抑制伺服系统高频噪声;谐振频率分析单元,其输入可以是所述速度计算单元输出的反馈速度ωm,或者是所述速度控制器输出的第一指令电流i*1,也可以是所述电流传感器测得的反馈电流i,其输出是谐振中心频率ω0。
参照图5和图6,在一实施例中,所述陷波器组还包括谐振参数固定的固定陷波器。
其中,在谐振抑制住后,已更新过的谐振参数均被所述陷波器组中的自适应陷波器存储;
所述固定陷波器根据预设参数或者用户设定参数进行陷波。
陷波器组中的自适应陷波器均设置为自适应频率设定时,当伺服系统发生谐振,谐振频率分析单元检测出谐振频率并传给其中一个自适应陷波器,自适应陷波器根据谐振频率整定参数(更新对应的谐振参数)以进行谐振抑制。谐振抑制住后,系统将自适应陷波器参数赋给另一自适应陷波器。另一自适应陷波器变为手动模式,即陷波器参数固定。该活跃的自适应陷波器重新初始化,等待新的谐振发生。或者,谐振频率分析单元检测出谐振频率并传给其中一个自适应陷波器,该自适应陷波器根据谐振频率整定参数。谐振抑制住后,系统将自适应陷波器参数固定,该自适应陷波器变为手动模式,即陷波器参数固定。然后触发另一自适应陷波器初始化使其工作于活跃状态,等待新的谐振发生。其中,固定陷波器设置为手动频率设定。自适应陷波器根据谐振频率分析单元检测出的谐振频率整定好参数,谐振抑制住后不将自适应陷波器参数赋给固定陷波器,自适应陷波器不进行初始化,固定陷波器根据默认参数或者用户设定参数进行陷波。也即,固定陷波器可以是用户手动调整设定,或者根据伺服系统的工况,所驱动的负载而设置后,将其存储至固定陷波器中,以在固定的谐振点到来时,实现谐振抑制。
以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种伺服系统谐振抑制方法,所述伺服系统包括陷波器组,所述陷波器组至少包括多个自适应陷波器,其特征在于,所述伺服系统谐振抑制方法包括以下步骤:
获取伺服系统的谐振频率;
每在根据所述谐振频率确定伺服系统满足谐振抑制条件时,根据所述谐振频率确定对应的谐振参数;
从陷波器组选取一个自适应陷波器更新所述谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制;其中,已更新过的谐振参数均被陷波器组中的自适应陷波器存储。
2.如权利要求1所述的伺服系统谐振抑制方法,其特征在于,所述从陷波器组选取一个自适应陷波器更新所述谐振频率的谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制包括:
配置所述陷波器组中的一个自适应陷波器处于活跃状态;
从陷波器组选取处于活跃状态的自适应陷波器更新所述谐振频率的谐振参数,以对所述伺服系统进行谐振抑制。
3.如权利要求2所述的伺服系统谐振抑制方法,其特征在于,当累计已更新过的谐振参数为多个时,多个谐振参数均被陷波器组中的自适应陷波器存储包括:
记录当前谐振次数;
在记录的当前谐振次数小于所述陷波器组中自适应陷波器的数量时,将当前处于活跃状态的自适应陷波器的谐振参数赋值给未赋值中的自适应滤波器以进行存储,并对当前处于活跃状态的自适应陷波器进行初始化设置,以作为下一次的参数更新对象。
4.如权利要求2所述的伺服系统谐振抑制方法,其特征在于,当累计已更新过的谐振参数为多个时,多个谐振参数均被陷波器组中的自适应陷波器存储包括:
记录当前谐振次数;
在记录的当前谐振次数小于所述陷波器组中自适应陷波器的数量时,将当前处于活跃状态的自适应陷波器的谐振参数进行存储,从余下的自适应滤波器中选取一个使其处于活跃状态,并作为下一次的参数更新对象。
5.如权利要求3或4所述的伺服系统谐振抑制方法,其特征在于,在所述记录当前谐振次数的步骤之后还包括:
在记录的当前谐振次数大于或等于所述陷波器组中自适应陷波器的数量时,将当前处于活跃状态的适应陷波器的谐振参数进行存储。
6.如权利要求1至4任意一项所述的伺服系统谐振抑制方法,其特征在于,所述谐振抑制条件为:
所述谐振频率最大值所对应的幅值大于预设幅值阈值;
所述谐振频率对应的实际电流幅值大于预设电流阈值,且谐振频率大于系统当前带宽与预设倍数系数的乘积。
7.如权利要求1至4任意一项所述的伺服系统谐振抑制方法,其特征在于,在所述获取伺服系统的谐振频率的步骤之前,所述伺服系统谐振抑制方法还包括:
采集伺服系统中速度控制器输出的指令电流/指令转矩的数据点;
根据所述指令电流/指令转矩的数据点分析并计算出幅值最大的频率,将所述幅值最大的频率作为所述伺服系统的谐振频率。
8.一种伺服系统,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的伺服系统谐振抑制程序,所述处理器执行所述伺服系统谐振抑制程序时实现如权利要求1-7任意一项所述的伺服系统谐振抑制方法;
其中,所述处理器包括谐振分析单元及所述陷波器组,所述谐振分析单元与所述陷波器组连接。
9.如权利要求8所述的伺服系统,其特征在于,所述陷波器还包括谐振参数固定的固定陷波器。
10.如权利要求9所述的伺服系统,其特征在于,在谐振抑制住后,已更新过的谐振参数均被所述陷波器组中的自适应陷波器存储;
所述固定陷波器根据预设参数或者用户设定参数进行陷波。
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