CN113014228A - 协作机器人的控制方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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- CN113014228A CN113014228A CN202110193849.5A CN202110193849A CN113014228A CN 113014228 A CN113014228 A CN 113014228A CN 202110193849 A CN202110193849 A CN 202110193849A CN 113014228 A CN113014228 A CN 113014228A
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Abstract
本申请实施例提供一种协作机器人的控制方法、装置、电子设备和存储介质,通过获取上使能静止状态下永磁同步电机的U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比,基于U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比,采用占空比调整算法,确定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数;根据U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数,对永磁同步电机进行控制,达到了下使能后逐渐撤销永磁同步电机转矩的目的,提高了“刹车盘+刹车挡块”式协作机器人刹车时的平衡性和稳定性。
Description
技术领域
本申请实施例涉及机器人技术领域,尤其涉及一种协作机器人的控制方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
协作机器人作为一种新型的工业机器人,扫除了人机协作的障碍,让机器人彻底摆脱护栏或围笼的束缚,具有开创性的产品性能和广泛的应用领域,为工业机器人的发展开辟了新方向。目前,协作机器人基本上采用的都是一体化的关节设计,通过把电机、编码器、减速机、抱闸、伺服、刹车装置等核心部件都集成在关节里,使协作机器人更加灵活。
当前,协作机器人根据刹车结构的不同,主要分为摩擦片式协作机器人和“刹车盘+刹车挡块”式协作机器人,其中,“刹车盘+刹车挡块”式协作机器人的刹车装置包括刹车盘(沿其周向分布有多个刹车手指)、刹车挡块、电磁铁、C形卡簧和复位弹簧,依靠C形卡簧的压力,把刹车盘固定在电机的输入轴上。其具体的刹车方案为:在电磁铁通电时,通过电磁铁产生的磁场使刹车挡块从阻挡盘的两个相邻刹车手指之间抽离,刹车盘可以自由旋转,当电磁铁断电时,刹车挡块在复位弹簧的作用下弹出,进入刹车盘的两个相邻刹车手指之间,在径向上与刹车盘的刹车手指产生干涉,达到使刹车盘无法转动的目的。
然而,现有的“刹车盘+刹车挡块”式协作机器人,下使能后,机器人的输出转矩立即变为零,机器人受到重力作用下坠,导致刹车盘的刹车手指砸在刹车挡块上,对整个机械系统造成冲击,从而引起机器人抖动。
发明内容
本申请实施例提供一种协作机器人的控制方法、装置、电子设备和存储介质,以解决现有技术中存在由于下使能冲击造成的机器人抖动的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种协作机器人的控制方法,包括:
获取上使能静止状态下永磁同步电机的U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比;
基于所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比,采用占空比调整算法,确定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数;所述占空比调整算法用于根据目标占空比和三相电压占空比之间的大小关系,确定三相电压占空比控制参数;
根据所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数,对所述永磁同步电机进行控制。
可选地,所述基于所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比,采用占空比调整算法,确定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数,包括:
对所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比按照大小关系进行排序,确定所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比中的占空比最大值、占空比中间值和占空比最小值;
根据所述占空比最大值和所述占空比最小值,确定所述目标占空比,所述目标占空比的大小在所述占空比最大值和所述占空比最小值之间;
调整所述占空比最大值、所述占空比中间值和所述占空比最小值按照电压环周期数变化为所述目标占空比,得到所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数。
可选地,所述目标占空比为所述占空比中间值,所述调整所述占空比最大值、所述占空比中间值和所述占空比最小值按照电压环周期数变化为所述目标占空比,包括:
根据柔和下使能时长和电压环控制周期,确定所述电压环周期数;
调整所述占空比最大值按照所述电压环周期数以第一步长变化为所述占空比中间值,调整所述占空比最小值按照所述电压环周期数以第二步长变化为所述占空比中间值;
根据所述占空比最大值、所述占空比中间值、所述占空比最小值与三相电压占空比之间的对应关系、调整过程中得到的等差数列,确定所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数。
可选地,所述方法还包括:
确定所述占空比最大值与所述占空比中间值的第一差值;
根据所述电压环周期数和所述第一差值,确定所述第一步长。
可选地,所述方法还包括:
确定所述占空比中间值与所述占空比最小值的第二差值;
根据所述电压环周期数和所述第二差值,确定所述第二步长。
第二方面,本申请实施例提供一种协作机器人的控制装置,包括:
获取模块,用于获取上使能静止状态下永磁同步电机的U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比;
处理模块,用于基于所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比,采用占空比调整算法,确定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数;所述占空比调整算法用于根据目标占空比和三相电压占空比之间的大小关系,确定三相电压占空比控制参数;
控制模块,用于根据所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数,对所述永磁同步电机进行控制。
可选地,所述处理模块具体用于:
对所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比按照大小关系进行排序,确定所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比中的占空比最大值、占空比中间值和占空比最小值;
根据所述占空比最大值和所述占空比最小值,确定所述目标占空比,所述目标占空比的大小在所述占空比最大值和所述占空比最小值之间;
调整所述占空比最大值、所述占空比中间值和所述占空比最小值按照电压环周期数变化为所述目标占空比,得到所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数。
可选地,所述目标占空比为所述占空比中间值,所述处理模块具体用于:
根据柔和下使能时长和电压环控制周期,确定所述电压环周期数;
调整所述占空比最大值按照所述电压环周期数以第一步长变化为所述占空比中间值,调整所述占空比最小值按照所述电压环周期数以第二步长变化为所述占空比中间值;
根据所述占空比最大值、所述占空比中间值、所述占空比最小值与三相电压占空比之间的对应关系、调整过程中得到的等差数列,确定所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数。
第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,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计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述第一方面所述的协作机器人的控制方法。
第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的协作机器人的控制方法。
本申请实施例提供的协作机器人的控制方法、装置、电子设备和存储介质,通过获取上使能静止状态下永磁同步电机的U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比,基于U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比,采用占空比调整算法,确定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数;占空比调整算法用于根据目标占空比和三相电压占空比之间的大小关系,确定三相电压占空比控制参数;根据U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数,对永磁同步电机进行控制,达到了下使能后逐渐撤销永磁同步电机转矩的目的,提高了“刹车盘+刹车挡块”式协作机器人刹车时的平衡性和稳定性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图;
图2为本申请实施例一提供的协作机器人的控制方法的流程示意图;
图3为本申请实施例一提供的一种协作机器人的控制时序示意图;
图4为本申请实施例二提供的协作机器人的控制装置的结构示意图;
图5为本申请实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请,而非对本申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。
本申请实施例提供一种协作机器人的控制方案,主要应用于对“刹车盘+刹车挡块”式协作机器人的关节进行刹车控制的场景中,图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图。图1中的左图示出了电磁铁通电时刹车挡块与刹车手指的相对位置,可以看出,在电磁铁通电时,由于电磁场的作用,刹车挡块与刹车手指之间错开,刹车手指不会受到刹车挡块的干涉,刹车盘可以随电机的主轴一起旋转。图1中的右图示出了电磁铁断电时刹车挡块与刹车手指的相对位置,可以看出,在电磁铁断电时,刹车挡块在复位弹簧的作用下弹出,会对刹车手指起一个阻挡作用,使刹车盘无法继续转动,实现刹车。
本申请技术方案的主要思路:基于现有技术中存在的技术问题,本申请实施例提供的协作机器人的控制方案,通过调整下使能后永磁同步电机UWV三相电压的占空比,实现逐步撤销转矩的效果,从而让刹车手指平稳得落在刹车挡块上,避免了突然撤销转矩输出后,刹车手指猛烈砸在刹车挡块上造成的抖动问题,提高了“刹车盘+刹车挡块”式协作机器人刹车时的平衡性和稳定性。
实施例一
图2为本申请实施例一提供的协作机器人的控制方法的流程示意图,本实施例的方法可以由本申请实施例所提供的协作机器人的控制装置执行,该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现,并可集成于计算机等电子设备中。如图2所示,本实施例的协作机器人的控制方法,包括:
S101、获取上使能静止状态下永磁同步电机的U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比。
永磁同步电机的控制是以脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)的占空比的形式进行的,即以UVW三相电压的导通时序作为控制变量,对UVW三相电压的导通和关断周期性地进行控制,本实例中通过调整永磁同步电机的UVW三相电压占空比,以达到对永磁同步电机的输出转矩进行控制的目的。
上使能后,在上使能静止状态下,永磁同步电机的UVW三相电压占空比是固定的,为此,本步骤中,分别获取该状态下永磁同步电机UVW三相电压的占空比,即U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比,作为进行UVW三相电压的占空比的调整的起点(或初始状态值)。
S102、基于U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比,采用占空比调整算法,确定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数。
本步骤中,根据S101中获取的U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比,通过占空比调整算法,根据U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比之间的大小关系和目标占空比,对U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比分别进行调整,得到定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数。
其中,占空比调整算法,用于根据目标占空比和三相电压占空比之间的大小关系,确定三相电压占空比控制参数,即U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数。
U相电压占空比控制参数,是采用占空比调整算法,使U相电压占空比变化为目标占空比的过程中产生的过程量的集合,相应地,U相电压占空比控制参数用于控制永磁同步电机的U相电压从上使能静止状态下的U相电压占空比,逐渐变化为目标占空比。
V相电压占空比控制参数,是采用占空比调整算法,使V相电压占空比变化为目标占空比的过程中产生的过程量的集合,相应地,V相电压占空比控制参数用于控制永磁同步电机的V相电压从上使能静止状态下的V相电压占空比,逐渐变化为目标占空比。
W相电压占空比控制参数,是采用占空比调整算法,使W相电压占空比变化为目标占空比的过程中产生的过程量的集合,相应地,W相电压占空比控制参数用于控制永磁同步电机的W相电压从上使能静止状态下的W相电压占空比,逐渐变化为目标占空比。
目标占空比,是采用占空比调整算法,根据U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比确定的一个数值,作为进行UVW三相电压的占空比的调整的终点(或终止状态值)。
在一种可能的实现方式中,本步骤中,通过对获取的上使能静止状态下的U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比按照大小关系进行排序,确定U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比中的占空比最大值、占空比中间值和占空比最小值;根据占空比最大值和占空比最小值,确定一个大小在占空比最大值和占空比最小值之间的占空比数值,作为目标占空比,调整占空比最大值、占空比中间值和占空比最小值,以电压环周期数为调整步数变为目标占空比,得到U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数。
其中,电压环周期数是根据设定的柔和下使能时长和电压环控制周期确定的一个参数,可以通过柔和下使能时长与电压环控制周期的比值确定,柔和下使能时长是电机的输出转矩从重力转矩过渡到零转矩所需的时间,电压环控制周期是指三相电压完成一次完整的变化所需的时间,柔和下使能时长和电压环控制周期均可人为设定。
可选地,本步骤中,通过根据UVW三相电压占空比的初始状态值(U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比)、终止状态值(目标占空比)确定相邻两个电压环控制周期内UVW三相电压占空比的调整步长,并根据各相电压的占空比调整步长和上一个电压环控制周期内各相电压的占空比,确定下一个电压环控制周期内各相电压的占空比,依次类推,确定出各个电压环控制周期内UVW三相电压的占空比,即各相电压占空比由初始状态值(第1个电压环控制周期)变化为终止状态值(第K个电压环控制周期)的过程量的集合,也即U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数。
S103、根据U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数,对永磁同步电机进行控制。
本步骤中,根据S102中确定的U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数,确定各个电压环控制周期内,U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比的数值,并根据确定的各个电压环控制周期内三相电压占空比,对永磁同步电机进行PWM控制,使电机的三相电压的占空比平稳地过渡为目标占空比,当UVW三相电压占空比均变为的目标占空比,意味着UVW三相电压同时进行高低电平的翻转,UVW短路,电机的输出转矩为零,因此,UVW三相电压占空比逐渐变化为目标占空比的过程,也是电机的输出转矩逐渐减小到0的过程,达到了逐渐撤销转矩的目的,提高刹车时协作机器人的稳定性和平衡性。
示例性地,图3为本申请实施例一提供的一种协作机器人的控制时序示意图,如图3所示,假设以U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比中的占空比中间值作为目标占空比,对协作机器人进行控制的具体步骤如下:
(1)获取协作机器人上使能后,处于上使能静止状态时,UVW三相电压的占空比,假设分别记为Cnt_U、Cnt_V、Cnt_W,Cnt_U、Cnt_V、Cnt_W是固定的;
(2)对三个值进行排序,假设Cnt_U>Cnt_V>Cnt_W,就把Cnt_U赋值给占空比最大值Cnt_Max,Cnt_V赋值给占空比中间值Cnt_Mddl,Cnt_W赋值给占空比最小值Cnt_Min,有Cnt_Max=Cnt_U,Cnt_Mddl=Cnt_V,Cnt_Min=Cnt_W;
(3)计算占空比最大值变化为占空比中间值的差值(Cnt_Max-Cnt_Mddl)和占空比中间值与占空比最小值的差值(Cnt_Mddl-Cnt_Min),分别记为第一差值和第二差值;
(4)获取用户设定的柔和下使能时长和电压环控制周期,通过如下公式计算电压环周期数:
K=TTOTAL/TACR (1)
其中,K为电压环周期数,K为正整数,TTOTAL为柔和下使能时长,TACR为电压环控制周期。
(5)计算每个电压环周期内,U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比的调整步长Delt_Cnt_Max、Delt_Cnt_Mddl、Delt_Cnt_Min:
Delt_Cnt_Max=(Cnt_Max-Cnt_Mddl)/K (2)
Delt_Cnt_Mddl=0 (3)
Delt_Cnt_Min=(Cnt_Mddl-Cnt_Min)/K (4)
其中,Delt_Cnt_Max是Cnt_Max每次减小的值(即第一步长),Delt_Cnt_Min是Cnt_Min每次增加的值(即第二步长),由于目标占空比为占空比中间值,因此,Delt_Cnt_Mddl=0。
(6)计算后续第N(N=1……K)个电压环周期内,占空比最大值、占空比中间值和占空比最小值应变化的值:
Cnt_Max_New=Cnt_Max-Delt_Cnt_Max*N (5)
Cnt_Mddl_New=Cnt_Mddl (6)
Cnt_Min_New=Cnt_Min+Delt_Cnt_Min*N (7)
然后,把Cnt_Max_New、Cnt_Mddl_New、Cnt_Min_New按照占空比最大值、占空比中间值、占空比最小值与三相电压占空比之间的对应关系,赋值给UVW三相电压的Cnt_U、Cnt_V、Cnt_W,得到后续第N(N=1……K)个电压环周期内U相电压占空比应变化的值、V相电压占空比应变化的值和W相电压占空比应变化的值,并进行记录,直到N=K时终止,得到的等差数列Cnt_U1、Cnt_U2、……、Cnt_UK(公差为第一步长),即为U相电压占空比控制参数,得到的等差数列Cnt_V1、Cnt_V2、……、Cnt_VK(公差为0),即为V相电压占空比控制参数,得到的等差数列Cnt_W1、Cnt_W2、……、Cnt_WK(公差为第二步长),即为W相电压占空比控制参数。示例性地,U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数的格式如表1所示。
表1
(7)根据U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数对永磁同步电机进行控制。由表1可知,在第N个电压环控制周期内,以Cnt_UN、Cnt_VN、Cnt_WN分别作为U相电压占空比、V三相电压占空比和W三相电压占空比,对电机的电压进行控制,从而实现对电机输出转矩的控制。
本实施例中,通过获取上使能静止状态下永磁同步电机的U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比,基于U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比,采用占空比调整算法,确定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数;占空比调整算法用于根据目标占空比和三相电压占空比之间的大小关系,确定三相电压占空比控制参数;根据U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数,对永磁同步电机进行控制,达到了下使能后逐渐撤销永磁同步电机转矩的目的,提高了“刹车盘+刹车挡块”式协作机器人刹车时的平衡性和稳定性,解决了现有技术中存在由于下使能冲击造成的机器人抖动的问题。
实施例二
图4为本申请实施例二提供的协作机器人的控制装置的结构示意图,如图4所示,本实施例中协作机器人的控制装置10包括:
获取模块11、处理模块12和控制模块13。
获取模块11,用于获取上使能静止状态下永磁同步电机的U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比;
处理模块12,用于基于所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比,采用占空比调整算法,确定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数;所述占空比调整算法用于根据目标占空比和三相电压占空比之间的大小关系,确定三相电压占空比控制参数;
控制模块13,用于根据所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数,对所述永磁同步电机进行控制。
可选地,所述处理模块12具体用于:
对所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比按照大小关系进行排序,确定所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比中的占空比最大值、占空比中间值和占空比最小值;
根据所述占空比最大值和所述占空比最小值,确定所述目标占空比,所述目标占空比的大小在所述占空比最大值和所述占空比最小值之间;
调整所述占空比最大值、所述占空比中间值和所述占空比最小值按照电压环周期数变化为所述目标占空比,得到所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数。
可选地,所述目标占空比为所述占空比中间值,所述处理模块12具体用于:
根据柔和下使能时长和电压环控制周期,确定所述电压环周期数;
调整所述占空比最大值按照所述电压环周期数以第一步长变化为所述占空比中间值,调整所述占空比最小值按照所述电压环周期数以第二步长变化为所述占空比中间值;
根据所述占空比最大值、所述占空比中间值、所述占空比最小值与三相电压占空比之间的对应关系、调整过程中得到的等差数列,确定所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数。
可选地,处理模块12还用于:
确定所述占空比最大值与所述占空比中间值的第一差值;
根据所述电压环周期数和所述第一差值,确定所述第一步长。
可选地,处理模块12还用于:
确定所述占空比中间值与所述占空比最小值的第二差值;
根据所述电压环周期数和所述第二差值,确定所述第二步长。
本实施例所提供的协作机器人的控制装置可执行上述方法实施例所提供的协作机器人的控制方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。本实施例的实现原理和技术效果与上述方法实施例类似,此处不再一一赘述。
实施例三
图5为本申请实施例三提供的一种电子设备的结构示意图,如图5所示,该电子设备20包括存储器21、处理器22及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序;电子设备20处理器22的数量可以是一个或多个,图5中以一个处理器22为例;电子设备20中的处理器22、存储器21可以通过总线或其他方式连接,图5中以通过总线连接为例。
存储器21作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本申请实施例中的获取模块11、处理模块12和控制模块13对应的程序指令/模块。处理器22通过运行存储在存储器21中的软件程序、指令以及模块,从而执行设备/终端的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的协作机器人的控制方法。
存储器21可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器21可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器21可进一步包括相对于处理器22远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网格连接至设备/终端。上述网格的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
实施例四
本申请实施例四还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行一种协作机器人的控制方法,该方法包括:
获取上使能静止状态下永磁同步电机的U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比;
基于所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比,采用占空比调整算法,确定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数;所述占空比调整算法用于根据目标占空比和三相电压占空比之间的大小关系,确定三相电压占空比控制参数;
根据所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数,对所述永磁同步电机进行控制。
当然,本申请实施例所提供的一种包计算机可读存储介质,其计算机程序不限于如上所述的方法操作,还可以执行本申请任意实施例所提供的协作机器人的控制方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本申请可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,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,或者网格设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述协作机器人的控制装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。
注意,上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本申请不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明,但是本申请不仅仅限于以上实施例,在不脱离本申请构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种协作机器人的控制方法,其特征在于,包括:
获取上使能静止状态下永磁同步电机的U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比;
基于所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比,采用占空比调整算法,确定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数;所述占空比调整算法用于根据目标占空比和三相电压占空比之间的大小关系,确定三相电压占空比控制参数;
根据所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数,对所述永磁同步电机进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比,采用占空比调整算法,确定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数,包括:
对所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比按照大小关系进行排序,确定所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比中的占空比最大值、占空比中间值和占空比最小值;
根据所述占空比最大值和所述占空比最小值,确定所述目标占空比,所述目标占空比的大小在所述占空比最大值和所述占空比最小值之间;
调整所述占空比最大值、所述占空比中间值和所述占空比最小值按照电压环周期数变化为所述目标占空比,得到所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述目标占空比为所述占空比中间值,所述调整所述占空比最大值、所述占空比中间值和所述占空比最小值按照电压环周期数变化为所述目标占空比,包括:
根据柔和下使能时长和电压环控制周期,确定所述电压环周期数;
调整所述占空比最大值按照所述电压环周期数以第一步长变化为所述占空比中间值,调整所述占空比最小值按照所述电压环周期数以第二步长变化为所述占空比中间值;
根据所述占空比最大值、所述占空比中间值、所述占空比最小值与三相电压占空比之间的对应关系、调整过程中得到的等差数列,确定所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述占空比最大值与所述占空比中间值的第一差值;
根据所述电压环周期数和所述第一差值,确定所述第一步长。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述占空比中间值与所述占空比最小值的第二差值;
根据所述电压环周期数和所述第二差值,确定所述第二步长。
6.一种协作机器人的控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取上使能静止状态下永磁同步电机的U相电压占空比、V相电压占空比和W相电压占空比;
处理模块,用于基于所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比,采用占空比调整算法,确定U相电压占空比控制参数、V相电压占空比控制参数和W相电压占空比控制参数;所述占空比调整算法用于根据目标占空比和三相电压占空比之间的大小关系,确定三相电压占空比控制参数;
控制模块,用于根据所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数,对所述永磁同步电机进行控制。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:
对所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比按照大小关系进行排序,确定所述U相电压占空比、所述V相电压占空比和所述W相电压占空比中的占空比最大值、占空比中间值和占空比最小值;
根据所述占空比最大值和所述占空比最小值,确定所述目标占空比,所述目标占空比的大小在所述占空比最大值和所述占空比最小值之间;
调整所述占空比最大值、所述占空比中间值和所述占空比最小值按照电压环周期数变化为所述目标占空比,得到所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述目标占空比为所述占空比中间值,所述处理模块具体用于:
根据柔和下使能时长和电压环控制周期,确定所述电压环周期数;
调整所述占空比最大值按照所述电压环周期数以第一步长变化为所述占空比中间值,调整所述占空比最小值按照所述电压环周期数以第二步长变化为所述占空比中间值;
根据所述占空比最大值、所述占空比中间值、所述占空比最小值与三相电压占空比之间的对应关系、调整过程中得到的等差数列,确定所述U相电压占空比控制参数、所述V相电压占空比控制参数和所述W相电压占空比控制参数。
9.一种电子设备,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计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一所述的协作机器人的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的协作机器人的控制方法。
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CN109742982A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-05-10 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种功率可调的限功率控制方法及控制器 |
CN109842345A (zh) * | 2017-11-27 | 2019-06-04 | 深圳市优必选科技有限公司 | 一种驱动舵机的方法及装置 |
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