CN112886898B - 一种伺服电机控制方法、系统、智能终端以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种伺服电机控制方法、系统、智能终端以及存储介质,其方法包括:当处于提速状态时,判断转动速度是否处于转速均匀的状态;当达到转速均匀的状态时,继续保持相同速度的转动,并同时获取匀速状态下的转动速度并获取提速状态下时的第一转动量;根据匀速状态下的转动速度获取制动状态下的第二转动量;根据所预设的转动总量计算匀速状态下的第三转动量;根据第三转动量以及匀速状态下的转动速度计算匀速转动时间;判断匀速状态下的转动时间是否到达匀速转动时间;若匀速状态下的转动时间到达匀速转动时间,则切换伺服电机的工作状态至制动状态以转动第二转动量。本申请具有对应用至长距离直线模组中的伺服电机进行较为高效的控制的效果。
Description
技术领域
本申请涉及伺服电机的领域,尤其是涉及一种伺服电机控制方法、系统、智能终端以及存储介质。
背景技术
伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。其可以将电压信号转化为转矩和转速以对应改变伺服电机的转矩以及转速,同时,当信号电压为零时不会发生自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降
如今的伺服电机通常会实时检测其转动量,由其是应用在直线模组等自动化装置上时,由于直线模组的滑移距离与伺服电机的输出轴的转动量具有严格的映射关系,其需要伺服电机的输出轴每次操作时都可以精确的转动对应的角度。
当其应用至长距离的直线模组上时,伺服电机通常会具有三个状态,一个是启动时的提速状态,一个是维持相同转速的匀速状态以及一个伺服电机制动时由于惯性的原因继续转动的制动状态。但是如今常用的控制转矩的方式是通过累加编码器的脉冲次数来判断其转动角度,这种控制方式在应用至远距离的场合时,尤其是若伺服电机的精度较高时(输出轴每转动一周的脉冲次数越多,精度越高),由于数据量过于庞大,会导致计算与响应速度较慢,具有改进的空间。
发明内容
为了对应用至长距离直线模组中的伺服电机进行较为高效的控制,本申请提供一种伺服电机控制方法、系统、智能终端以及存储介质。
第一方面,本申请提供的一种伺服电机控制方法采用如下的技术方案:
一种伺服电机控制方法,包括提速状态、匀速状态以及制动状态,
当伺服电机处于提速状态时,判断输出轴的转动速度是否处于转速均匀的状态;
当输出轴达到转速均匀的状态时,输出轴继续保持相同速度下的转动,并同时获取匀速状态下的输出轴的转动速度并获取输出轴于提速状态下时的第一转动量;
根据匀速状态下的输出轴的转动速度获取制动状态下的输出轴的第二转动量;
根据所预设的转动总量计算匀速状态下的第三转动量;
根据第三转动量以及匀速状态下的输出轴的转动速度计算匀速转动时间;
判断匀速状态下的输出轴的转动时间是否到达匀速转动时间;
若匀速状态下的输出轴的转动时间到达匀速转动时间,则切换伺服电机的工作状态至制动状态以使输出轴转动第二转动量。
通过采用上述技术方案,伺服电机在相同电压信号的驱动下,其转动速度基本不会发生偏差,因而可以通过转动时间和匀速转动的速度来对应计算这一段时间内的转动量,同时,制动过程中伺服电机通常还会由于惯性的作用而转动一定的角度,尤其是在转速较高的情况下,但是制动过程中由于惯性的作用而进行转动的角度又与转速相关联,因此可以通过预计算的方式来获得维持匀速状态所需的时间,因此,所需要进行精确计算脉冲个数的时候在于提速状态下时,大大的减小了计算时占用的资源,效率更高。
优选的,定义于伺服电机启动后每个预设采集时间长度的时间段为一个时刻,于一个时刻内累计编码器输出的脉冲个数,并定义某一时刻内所获取的脉冲个数为表征该时刻的脉冲数信息;
其中,判断转速是否均匀的方法包括:
获取当前时刻的脉冲数信息,并与上一时刻的脉冲数信息进行比较;
判断当前时刻的脉冲数信息与上一时刻的脉冲数信息是否相同;
若相同,则表征输出轴处于转速均匀的状态;
若不同,则继续获取下一个时刻的脉冲数信息。
通过采用上述技术方案,当伺服电机通过一个电压信号触发以进行提速时,其转速通常会成线性或指数性增长,而这种判断方式可以直接通过获取的脉冲数信息来判断伺服电机的转速是否到达了稳定的状况,无需实时获取伺服电机的转速。
优选的,所述第一转动量的获取方法包括:
将所有时刻下的脉冲数信息累加以获取总计脉冲数信息;
将总计脉冲数信息与编码器的光栅数进行运算以获取第一转动量。
通过采用上述技术方案,在需要获取总转动量时,由于已经预先获取了各个时刻下的脉冲数信息,而也正是脉冲数信息的数量会与伺服电机的转动角度相关联,因而只需将之前所获得的各个时刻下的脉冲数信息进行累加即可,无需再通过额外的方式来计算第一转动量,计算量较小,效率较高。
优选的,匀速状态下的输出轴的转动速度的获取方法包括:
获取于提速状态下的最后一个时刻的脉冲数量信息;
根据该脉冲数量信息获取转动角信息;
根据转动角信息以及预设采集时间长度计算匀速状态下的输出轴的转动速度。
通过采用上述技术方案,这种设置只需要计算一次输出轴的转动速度即可,无需重复对输出轴的转动速度进行计算,同时也不需要额外的传感器来对速度进行测算,效率更高。
优选的,所述制动状态包括减速阶段、等待制动状态以及制动状态,所述等待制动状态具有预设的标准转动速度,所述制动状态对应有输出轴的制动转动量,于等待制动状态时,电机轴始终保持标准转动速度进行转动;伺服电机于制动状态下输出轴转动第二转动量的方法包括:
于减速阶段时,制动器制动以使输出轴的转动速度降低至标准转动速度,同时获取减速阶段时输出轴的减速转动量;
根据制动转动量、减速转动量以及第二转动量计算等待转动量;
根据等待转动量与标准转动速度计算等待制动持续时间;
判断等待制动状态的持续时间是否达到等待制动持续时间,若是,则对伺服电机进行制动。
通过采用上述技术方案,转动速度较大时往往会具有较大的制动距离,因而通过降速的方式来将伺服电机可以降到一个较为可控的速度范围中。随后,当其在该速度下进行制动时,制动距离较小,可控性较高,精度也较高,每次在该速度下进行制动也都可以维持在一个稳定的数据上,方便进行计算。同时,等待制动状态的设置对计算转动量以及等待制动状态的持续时间进行了预留,不会出现伺服电机卡顿的情况,连续性更高,同时也可以在一定程度上提高精度,使得伺服电机完全制动时就可以使其停留在所需停留的位置,不会发生不到位而需要伺服电机正反转的情况。
优选的,所述控制方法还包括:
判断等待制动持续时间是否小于预设基准值;
若等待制动持续时间小于预设基准值,则根据预设基准值重新计算等待转动量,并根据重新计算的等待转动量计算新的第二转动量,并将匀速状态下的输出轴的转动速度与该第二转动量建立新的映射关系。
通过采用上述技术方案,在实际调试时发现,主要会发生误差的阶段在伺服电机从高速减速至标准转动速度时,其与预设的第二转动量通常会具有一定的差别,但是在伺服电机的往复连续工作的情况下,第二转动量又往往相同,因而基于这个原因,当发现伺服电机的等待制动持续时间缩短时,即代表了减速时间变长了(通常是由于减速部件的损耗),会导致减速阶段下的转动量增大,但是由于计算需要一定的时间,又需要保证等待制动持续时间需要维持在一个基准线上,因而通过动态调节转动速度与第二转动量之间的关系可以提高之后在控制伺服电机进行转动时的精度,效率较高。
优选的,首次上电时,根据匀速状态下的输出轴的转动速度获取制动状态下的输出轴的第二转动量的方法包括:
将匀速状态下的输出轴的转动速度输入至预设的查询表中以获取对应的制动状态下的输出轴的第二转动量;其中,所述查询表中预设有若干与转动速度一一对应的第二转动量。
第二方面,本申请提供的一种伺服电机控制系统采用如下的技术方案:
一种伺服电机控制系统,包括,
第一判断模块,当伺服电机处于提速状态时,用于判断输出轴的转动速度是否处于转速均匀的状态;
第一转动量获取模块,用于获取匀速状态下的输出轴的转动速度并获取输出轴于提速状态下时的第一转动量;
第二转动量预判断模块,用于根据匀速状态下的输出轴的转动速度获取制动状态下的输出轴的第二转动量;
第三转动量计算模块,用于根据所预设的转动总量计算匀速状态下的第三转动量;
匀速状态持续时间计算模块,用于根据第三转动量以及匀速状态下的输出轴的转动速度计算匀速转动时间;
第二判断模块,用于判断匀速状态下的输出轴的转动时间是否到达匀速转动时间,若匀速状态下的输出轴的转动时间到达匀速转动时间,则切换伺服电机的工作状态至制动状态以使输出轴转动第二转动量。
第三方面,本申请提供的一种智能终端采用如下的技术方案:
一种智能终端,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述伺服电机控制方法的计算机程序。
第四方面,本申请提供的一种计算机存储介质,能够存储相应的程序,具有便于实现对应用至长距离直线模组中的伺服电机进行较为高效的控制的特点,采用如下的技术方案:
一种计算机可读存储介质,存储有能够被处理器加载并执行上述任一种伺服电机控制方法的计算机程序。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.效率较高,在减小计算量的前提下可以保证较高的精度;
2.无需伺服电机反转进行校正的情况;
3.在运行过程中可以实现动态调节,适合长时间不停机的连续工作。
附图说明
图1是本发明其中一实施例的伺服电机控制方法的流程示意图。
图2本发明其中一实施例的判断转速是否均匀的方法的流程示意图。
图3本发明其中一实施例的第一转动量的获取方法的流程示意图。
图4本发明其中一实施例的匀速状态下的输出轴的转动速度的获取方法的流程示意图。
图5本发明其中一实施例的伺服电机于制动状态下输出轴转动第二转动量的方法的流程示意图。
图6本发明其中一实施例的改变后一次运行时第二转动量的参考量的方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种伺服电机控制方法,伺服电机具有提速状态、匀速状态以及制动状态,其方法包括:当伺服电机处于提速状态时,判断输出轴的转动速度是否处于转速均匀的状态;当输出轴达到转速均匀的状态时,输出轴继续保持相同速度下的转动,并同时获取匀速状态下的输出轴的转动速度并获取输出轴于提速状态下时的第一转动量;根据匀速状态下的输出轴的转动速度获取制动状态下的输出轴的第二转动量;根据所预设的转动总量计算匀速状态下的第三转动量;根据第三转动量以及匀速状态下的输出轴的转动速度计算匀速转动时间;判断匀速状态下的输出轴的转动时间是否到达匀速转动时间;若匀速状态下的输出轴的转动时间到达匀速转动时间,则切换伺服电机的工作状态至制动状态以使输出轴转动第二转动量。
本发明实施例中,伺服电机在相同电压信号的驱动下,其转动速度基本不会发生偏差,因而可以通过转动时间和匀速转动的速度来对应计算这一段时间内的转动量,同时,制动过程中伺服电机通常还会由于惯性的作用而转动一定的角度,尤其是在转速较高的情况下,但是制动过程中由于惯性的作用而进行转动的角度又与转速相关联,因此可以通过预计算的方式来获得维持匀速状态所需的时间,因此,所需要进行精确计算脉冲个数的时候在于提速状态下时,大大的减小了计算时占用的资源,效率更高。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。
另外,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“/”,如无特殊说明,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
参照图1,为本发明实施例提供一种伺服电机控制方法,所述方法的主要流程描述如下。
步骤S1000:当伺服电机处于提速状态时,判断输出轴的转动速度是否处于转速均匀的状态。
其中,伺服电机初始启动时可以采用逐步稳定增加电压的方式趋势伺服电机的转速逐渐上升,也可以直接给伺服电机输入一个恒定的电压信号,使其逐步增加伺服电机的转速(指代的即是输出轴的转动速度)。
步骤S2000:当输出轴达到转速均匀的状态时,输出轴继续保持相同速度下的转动,并同时获取匀速状态下的输出轴的转动速度并获取输出轴于提速状态下时的第一转动量。
步骤S3000:根据匀速状态下的输出轴的转动速度获取制动状态下的输出轴的第二转动量。
其中,当伺服电机系统首先上电时,将匀速状态下的输出轴的转动速度输入至预设的查询表中以获取对应的制动状态下的输出轴的第二转动量,查询表中预设有若干与转动速度一一对应的第二转动量。查询表中的数据预先存储至存储器中,而查询表中的数据可以通过厂家进行预先的测试来获取,进而使查询表中的数据较为准确。
步骤S4000:根据所预设的转动总量计算匀速状态下的第三转动量。
其中,第三转动量为转动总量减去第一转动量再减去第二转动量。而第三转动量通过预设的方式存储在存储器中,其具体的数据需要根据实际工况下所需转动的角度进行限定,且后续可以根据实际情况的需要进行修改。
步骤S5000:根据第三转动量以及匀速状态下的输出轴的转动速度计算匀速转动时间。
其中,匀速转动时间等于第三转动量除以输出轴的转动速度。
同时,当输出轴达到转速均匀的状态时,即代表伺服电机的当前转速已趋于稳定并达到了匀速状态。此时,输出轴继续进行转动,而第一转动量、第二转动量的获取、第三转动量的计算、转动速度的获取以及匀速转动时间的计算均是同步于输出轴的转动进行的,较长的运算时间并不会造成输出轴的卡顿或停止。
步骤S6000:判断匀速状态下的输出轴的转动时间是否到达匀速转动时间。
其中,可以通过在计时器中预存数据的方式来实现该步骤,当转动时间累加达到存储上限时溢出并修改特征位,通过检验特征位是否改变的方式来实现对匀速状态下的输出轴的转动时间是否达到匀速转动时间进行判断。
步骤S7000:若匀速状态下的输出轴的转动时间到达匀速转动时间,则切换伺服电机的工作状态至制动状态以使输出轴转动第二转动量。
参照图2,为判断转速是否均匀的方法,其具体包括下述步骤:
步骤S1100:获取当前时刻的脉冲数信息;
其中,定义于伺服电机启动后每个预设采集时间长度的时间段为一个时刻,并于一个时刻内累计编码器输出的脉冲个数,并定义某一时刻内所获取的脉冲个数为表征该时刻的脉冲数信息。而时刻的零点为伺服电机获得电压信号并开始转动时开始。
此外,预设采集时间长度可以通过预设的方式进行设定,并可以根据伺服电机的提速方式进行适配性的修改。同时,在通常情况下,编码器通常指的是内置于伺服电机内的编码盘,其上周向均部有若干个光栅孔,而编码盘的两侧对应设置有一组对射的光电开关。编码盘随着伺服电机的输出轴的转动并同步转动,只有当光栅孔完全位于光电开关的连接线之间时才会使得两个光电开关之间相互导通,因而随着编码盘的转动,会导致光电开关不断地发出脉冲信号。而编码盘上光栅孔的密度可以根据实际情况进行设定,这是本领域技术人员的常规选择以及设置方式,此处不再赘述。
步骤S1200:判断当前时刻的脉冲数信息与上一时刻的脉冲数信息是否相同。
步骤S1210:若相同,则表征输出轴处于转速均匀的状态。
步骤S1220:若不同,则继续获取下一个时刻的脉冲数信息。
其中,若输出轴的转速相同,则代表某一时刻下编码盘的转动角度也相同,那么对应经过光电开关之间的光栅数也相同,即脉冲数信息也相同。那么在判断的过程中可以直接通过两个时刻之间的脉冲数的比较来判断当前转速是否保持恒定,计算量较小,效率较高。
参照图3,为第一转动量的获取方法,其具体包括下述步骤:
步骤S2110:将所有时刻下的脉冲数信息累加以获取总计脉冲数信息。
步骤S2120:将总计脉冲数信息与编码器的光栅数进行运算以获取第一转动量。
其中,在提速阶段,想要通过转动速度来计算输出轴的转动角度会较为困难,但是由于此前以及采集了从伺服电机启动开始的所有时刻的脉冲数信息,那么直接将这些脉冲数信息累加即可获得总体的脉冲数信息,那么再除以编码器上的光栅数即可得知编码盘转动的角度,那么通过编码盘与输出轴之间的关系即可得知输出轴的转动角度。
参照图4,为匀速状态下的输出轴的转动速度的获取方法,其具体包括下述步骤:
步骤S2210:获取于提速状态下的最后一个时刻的脉冲数量信息。
步骤S2220:根据该脉冲数量信息获取转动角信息。
其中,由于在判断转动匀速的过程中会进行最后一个时刻的脉冲数与前一时刻的脉冲数进行比较的步骤,那么也就是说可以保证最后一个时刻的脉冲数量信息即可对应于伺服电机的转动速度。具体来说,通过脉冲数量信息的获取可以得知最后一个时刻编码盘转动的角度,从而通过编码盘转动的角度获取输出轴转动的角度。具体获取方式已在前述步骤中展开,此处不再赘述。
步骤S2230:根据转动角信息以及预设采集时间长度计算匀速状态下的输出轴的转动速度。
其中,编码盘的转动速度即为转动角信息除以预设采集时间长度,那么根据编码盘与输出轴之间的配比关系就可以得知输出轴的转动速度。这是本领域技术人员的常用技术手段,此处不再赘述。
参照图5,为伺服电机于制动状态下输出轴转动第二转动量的方法,其中,制动状态包括减速阶段、等待制动状态以及制动状态,等待制动状态具有预设的标准转动速度,制动状态对应有输出轴的制动转动量,于等待制动状态时,电机轴始终保持标准转动速度进行转动,其具体包括下述步骤:
步骤S7100:于减速阶段时,制动器制动以使输出轴的转动速度降低至标准转动速度,同时获取减速阶段时输出轴的减速转动量。
其中,标准转动速度采用预设的方式进行设定,而减速的方式可以采用机械制动的方式实现,也可以通过控制电压信号输入伺服电机的方式来实现,一般来说会采用机械制动加输入电压信号控制的方式去共同实现。
同时,减速转动量代表的是减速阶段时输出轴转动的角度,具体的,其也可以通过前述步骤中获取累计的脉冲信号的方式来实现对输出轴的转动量的检测,此处不再赘述。
步骤S7200:根据制动转动量、减速转动量以及第二转动量计算等待转动量。
其中,等待转动量为第二转动量减去制动转动量以及减去减速转动量。同时需要在此处提及的是,标准转动速度通常为一个可以通过简单地机械制动而快速停止的值,也就是说,在处于等待制动状态时,通过机械制动等方式可以瞬间或在较小的转动量的情况下达到输出轴的骤停。如果由于惯性使得输出轴还具有一定的转动量,那么由于标准转动速度为一定值,那么制动转动量通常也为一个恒定的定值(瞬间停止时即为0)。
不仅仅局限于机械制动的方式,再生制动以及电磁制动等常用的伺服电机的制动方式均可以应用至本申请的制动方式中来。
步骤S7300:根据等待转动量与标准转动速度计算等待制动持续时间。
其中,等待制动持续时间即为等待转动量除以标准转动速度。
步骤S7400:判断等待制动状态的持续时间是否达到等待制动持续时间,若是,则对伺服电机进行制动。
相同的,等待制动持续时间的计算以及等待转动量的计算也可以在输出轴转动的过程中同步实现,而不会造成伺服电机的卡顿等情况,连续性以及精准度更高。而等待制动状态的设计目的也主要是保证若干计算步骤均可以计算完成,后续只需简单的判断持续时间是否达到等待制动持续时间即可。同样的,该步骤中对时间的判断方式也可以采用前述步骤中提及的判断方式,此处不再赘述。
在此基础上,当伺服电机反向转动(对应于直线模组上即为返程过程中,具体可以对应到机械臂的上下料的过程中)时,由于步骤完全相同,而随着部件的运行造成的损耗,导致第二转动量会造成一定的差别,那么为了提高精度,可以通过前次的实际情况来对应改变后一次运行时第二转动量的参考量。因而其方法如图6所示,其步骤具体包括:
步骤S8000:判断等待制动持续时间是否小于预设基准值。
其中,由于部件的损耗等情况所造成的原因,通常会造成减速阶段的时间延长,具体表征为减速至标准转动速度所需的时间增长。那么就会对应缩短等待制动持续时间的长度。那么由于需要保证各个计算过程必须完成结束,那么就要保证等待制动持续时间需要大于一个预设的基准值。通常这个预设的基准值会大于各个计算过程总计所需的时间。
步骤S9000:若等待制动持续时间小于预设基准值,则根据预设基准值重新计算等待转动量,并根据重新计算的等待转动量计算新的第二转动量,并将匀速状态下的输出轴的转动速度与该第二转动量建立新的映射关系。
那么,根据这个情况对输出轴的转动速度与第二转动量建立新的映射关系,可以更精确的帮助下一次伺服电机运行过程中于步骤S4000中的第三转动量的计算,提高精确度。
基于同一发明构思,本申请实施例还公开一种伺服电机控制系统,其包括:
第一判断模块,当伺服电机处于提速状态时,用于判断输出轴的转动速度是否处于转速均匀的状态。
第一转动量获取模块,用于获取匀速状态下的输出轴的转动速度并获取输出轴于提速状态下时的第一转动量。
第二转动量预判断模块,用于根据匀速状态下的输出轴的转动速度获取制动状态下的输出轴的第二转动量。
第三转动量计算模块,用于根据所预设的转动总量计算匀速状态下的第三转动量。
匀速状态持续时间计算模块,用于根据第三转动量以及匀速状态下的输出轴的转动速度计算匀速转动时间。
第二判断模块,用于判断匀速状态下的输出轴的转动时间是否到达匀速转动时间,若匀速状态下的输出轴的转动时间到达匀速转动时间,则切换伺服电机的工作状态至制动状态以使输出轴转动第二转动量。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,存储有能够被处理器加载执行时实现如图1-图6流程中所述的各个步骤。
所述计算机可读存储介质例如包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于同一发明构思,本发明实施例提供一种智能终端,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如图1至图6任一种伺服电机控制方法的计算机程序。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅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,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
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网络单元上。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,在本申请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,本申请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(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请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、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍,但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种伺服电机控制方法,包括提速状态、匀速状态以及制动状态,其特征在于,
当伺服电机处于提速状态时,判断输出轴的转动速度是否处于转速均匀的状态;
当输出轴达到转速均匀的状态时,输出轴继续保持相同速度下的转动,并同时获取匀速状态下的输出轴的转动速度并获取输出轴于提速状态下时的第一转动量;
根据匀速状态下的输出轴的转动速度获取制动状态下的输出轴的第二转动量;
根据所预设的转动总量计算匀速状态下的第三转动量;
根据第三转动量以及匀速状态下的输出轴的转动速度计算匀速转动时间;
判断匀速状态下的输出轴的转动时间是否到达匀速转动时间;
若匀速状态下的输出轴的转动时间到达匀速转动时间,则切换伺服电机的工作状态至制动状态以使输出轴转动第二转动量。
2.根据权利要求1所述的伺服电机控制方法,其特征在于,定义于伺服电机启动后每个预设采集时间长度的时间段为一个时刻,于一个时刻内累计编码器输出的脉冲个数,并定义某一时刻内所获取的脉冲个数为表征该时刻的脉冲数信息;
其中,判断转速是否均匀的方法包括:
获取当前时刻的脉冲数信息;
判断当前时刻的脉冲数信息与上一时刻的脉冲数信息是否相同;
若相同,则表征输出轴处于转速均匀的状态;
若不同,则继续获取下一个时刻的脉冲数信息。
3.根据权利要求2所述的伺服电机控制方法,其特征在于,所述第一转动量的获取方法包括:
将所有时刻下的脉冲数信息累加以获取总计脉冲数信息;
将总计脉冲数信息与编码器的光栅数进行运算以获取第一转动量。
4.根据权利要求2所述的伺服电机控制方法,其特征在于,匀速状态下的输出轴的转动速度的获取方法包括:
获取于提速状态下的最后一个时刻的脉冲数量信息;
根据该脉冲数量信息获取转动角信息;
根据转动角信息以及预设采集时间长度计算匀速状态下的输出轴的转动速度。
5.根据权利要求1所述的伺服电机控制方法,其特征在于,所述制动状态包括减速阶段、等待制动状态以及制动状态,所述等待制动状态具有预设的标准转动速度,所述制动状态对应有输出轴的制动转动量,于等待制动状态时,电机轴始终保持标准转动速度进行转动;所述伺服电机于制动状态下输出轴转动第二转动量的方法包括:
于减速阶段时,制动器制动以使输出轴的转动速度降低至标准转动速度,同时获取减速阶段时输出轴的减速转动量;
根据制动转动量、减速转动量以及第二转动量计算等待转动量;
根据等待转动量与标准转动速度计算等待制动持续时间;
判断等待制动状态的持续时间是否达到等待制动持续时间,若是,则对伺服电机进行制动。
6.根据权利要求5所述的伺服电机控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
判断等待制动持续时间是否小于预设基准值;
若等待制动持续时间小于预设基准值,则根据预设基准值重新计算等待转动量,并根据重新计算的等待转动量计算新的第二转动量,并将匀速状态下的输出轴的转动速度与该第二转动量建立新的映射关系。
7.根据权利要求1所述的伺服电机控制方法,其特征在于,首次上电时,根据匀速状态下的输出轴的转动速度获取制动状态下的输出轴的第二转动量的方法包括:
将匀速状态下的输出轴的转动速度输入至预设的查询表中以获取对应的制动状态下的输出轴的第二转动量;其中,所述查询表中预设有若干与转动速度一一对应的第二转动量。
8.一种伺服电机控制系统,其特征在于,包括,
第一判断模块,当伺服电机处于提速状态时,用于判断输出轴的转动速度是否处于转速均匀的状态;
第一转动量获取模块,用于获取匀速状态下的输出轴的转动速度并获取输出轴于提速状态下时的第一转动量;
第二转动量预判断模块,用于根据匀速状态下的输出轴的转动速度获取制动状态下的输出轴的第二转动量;
第三转动量计算模块,用于根据所预设的转动总量计算匀速状态下的第三转动量;
匀速状态持续时间计算模块,用于根据第三转动量以及匀速状态下的输出轴的转动速度计算匀速转动时间;
第二判断模块,用于判断匀速状态下的输出轴的转动时间是否到达匀速转动时间,若匀速状态下的输出轴的转动时间到达匀速转动时间,则切换伺服电机的工作状态至制动状态以使输出轴转动第二转动量。
9.一种智能终端,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种伺服电机控制方法的计算机程序。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种伺服电机控制方法的计算机程序。
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