CN114089693B - 伺服驱动系统及其制动控制方法、装置、伺服驱动器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伺服驱动系统及其制动控制方法、装置、伺服驱动器及存储介质,该方法包括:在伺服驱动系统中的伺服电机需要制动时,确定伺服电机的三相电流;根据三相电流确定伺服电机的制动方式,并在对伺服电机进行制动的过程中,根据三相电流控制伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,其中,第一制动方式用于控制伺服驱动器输出零电压,第二制动方式用于关闭伺服驱动器的输出。根据本发明的伺服驱动系统及其制动控制方法、装置、伺服驱动器及存储介质,根据伺服电机的三相电流动态选择用于降低伺服电机的转速的制动方式,并通过不断切换两种制动方式反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放的同时,确保了系统的安全。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域,尤其涉及一种伺服驱动系统及其制动控制方法、装置、伺服驱动器及存储介质。
背景技术
在相关技术中,当伺服电机高速运行且检测到伺服驱动器有错误时,为了让伺服电机尽快停止运行,只能够在伺服电机掉使能的情况下,让伺服电机自由滑行,移动较长距离,然后靠摩擦力停下来,但是在直线系统场合中,存在电机容易撞边的问题。或者,在伺服驱动器的三相桥臂的每个桥臂上都设置一个继电器和功率电阻,当伺服电机高速运行且检测到伺服驱动器有错误需要让伺服电机尽快停止运行时,将三个继电器都闭合,通过继电器和功率电阻泄放电机的动能,从而使得伺服电机尽快停止,但是,一方面,增设继电器和功率电阻会增加生产成本;另一方面,在制动过程中泄放电流不可控,不能保证系统安全。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种伺服驱动系统的制动控制方法,该制动控制方法能够在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,确保了系统的安全。
本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种伺服驱动器。
本发明的第四个目的在于提出一种伺服驱动系统的制动控制装置。
本发明的第五个目的在于提出一种伺服驱动系统。
为达上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种伺服驱动系统的制动控制方法,该方法包括:在所述伺服驱动系统中的伺服电机需要制动时,确定所述伺服电机的三相电流;根据所述三相电流确定所述伺服电机的制动方式,并在对所述伺服电机进行制动的过程中,根据所述三相电流控制所述伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,其中,所述第一制动方式用于控制伺服驱动器输出零电压,所述第二制动方式用于关闭所述伺服驱动器的输出。
根据本发明实施例的伺服驱动系统的制动控制方法,根据伺服电机的三相电流动态选择用于降低伺服电机的转速的制动方式,并通过不断切换两种制动方式反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,确保了系统的安全。
在一个实施例中,根据所述三相电流确定所述伺服电机的制动方式,包括:确定所述三相电流的最大值;在所述最大值大于等于第一预设电流阈值时,确定所述伺服电机的制动方式为所述第二制动方式;在所述最大值小于第一预设电流阈值时,确定所述伺服电机的制动方式为所述第一制动方式。
在一个实施例中,根据所述三相电流控制所述伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,包括:确定所述三相电流的最大值;在所述伺服电机以所述第一制动方式进行制动时,如果所述最大值大于等于第一预设电流阈值,则控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第二制动方式,直至所述最大值小于等于第二预设电流阈值时,控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第一制动方式,其中,所述第二预设电流阈值小于所述第一预设电流阈值。
在一个实施例中,根据所述三相电流控制所述伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,包括:确定所述三相电流的最大值;在所述伺服电机以所述第二制动方式进行制动时,如果所述最大值小于第一预设电流阈值,则控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第一制动方式,直至所述最大值大于等于第三预设电流阈值时,控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第二制动方式,其中,所述第一预设电流阈值小于所述第三预设电流阈值。
在一个实施例中,控制所述伺服驱动器输出零电压,包括:控制所述伺服驱动器中的三相上桥和三相下桥交替开通和关闭。
在一个实施例中,控制所述伺服驱动器中的三相上桥和三相下桥交替开通和关闭,包括:控制所述三相上桥开通和所述三相下桥关闭、且持续第一预设时间,并控制所述三相上桥关闭和所述三相下桥开通、且持续第一预设时间,如此交替进行。
为达上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有伺服驱动系统的制动控制程序,该伺服驱动系统的制动控制程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的伺服驱动系统的制动控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质,根据伺服电机的三相电流动态选择用于降低伺服电机的转速的制动方式,并通过不断切换两种制动方式反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,确保了系统的安全。
为达上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种伺服驱动器,所述伺服驱动器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的伺服驱动系统的制动控制程序,所述处理器通过运行所述伺服驱动系统的制动控制程序,以使上述任一实施例所述的伺服驱动系统的制动控制方法被执行。
根据本发明实施例的伺服驱动器,根据伺服电机的三相电流动态选择用于降低伺服电机的转速的制动方式,并通过不断切换两种制动方式反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,确保了系统的安全。
为达上述目的,本发明第四方面实施例提出了一种伺服驱动系统的制动控制装置,所述制动控制装置包括确定模块和控制模块。确定模块用于在所述伺服驱动系统中的伺服电机需要制动时,确定所述伺服电机的三相电流。控制模块用于根据所述三相电流确定所述伺服电机的制动方式,并在对所述伺服电机进行制动的过程中,根据所述三相电流控制所述伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,其中,所述第一制动方式用于控制伺服驱动器输出零电压,所述第二制动方式用于关闭所述伺服驱动器的输出。
根据本发明实施例的伺服驱动系统的制动控制装置,根据伺服电机的三相电流动态选择用于降低伺服电机的转速的制动方式,并通过不断切换两种制动方式反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,确保了系统的安全。
为达上述目的,本发明第五方面实施例提出了一种伺服驱动系统,所述伺服驱动系统包括伺服电机、伺服驱动器、电流检测单元和控制器。伺服驱动器用于驱动所述伺服电机。电流检测单元用于检测所述伺服电机的三相电流。控制器用于在所述伺服电机需要制动时,根据所述三相电流确定所述伺服电机的制动方式,并在控制所述伺服驱动器对所述伺服电机进行制动的过程中,根据所述三相电流控制所述伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,其中,所述第一制动方式用于控制伺服驱动器输出零电压,所述第二制动方式用于关闭所述伺服驱动器的输出。
根据本发明实施例的伺服驱动系统,根据伺服电机的三相电流动态选择用于降低伺服电机的转速的制动方式,并通过不断切换两种制动方式反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,确保了系统的安全。
在一个实施例中,所述控制器还用于,确定所述三相电流的最大值;在所述最大值大于等于第一预设电流阈值时,确定所述伺服电机的制动方式为所述第二制动方式;在所述最大值小于第一预设电流阈值时,确定所述伺服电机的制动方式为所述第一制动方式。
在一个实施例中,所述控制器还用于,确定所述三相电流的最大值;在所述伺服电机以所述第一制动方式进行制动时,如果所述最大值大于等于第一预设电流阈值,则控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第二制动方式,直至所述最大值小于等于第二预设电流阈值时,控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第一制动方式,其中,所述第二预设电流阈值小于所述第一预设电流阈值。
在一个实施例中,所述控制器还用于,确定所述三相电流的最大值;在所述伺服电机以所述第二制动方式进行制动时,如果所述最大值小于第一预设电流阈值,则控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第一制动方式,直至所述最大值大于等于第三预设电流阈值时,控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第二制动方式,其中,所述第一预设电流阈值小于所述第三预设电流阈值。
在一个实施例中,所述控制器还用于,控制所述伺服驱动器中的三相上桥和三相下桥交替开通和关闭,以使所述伺服驱动器输出零电压。
在一个实施例中,所述控制器还用于,控制所述三相上桥开通和所述三相下桥关闭、且持续第一预设时间,并控制所述三相上桥关闭和所述三相下桥开通、且持续第一预设时间,如此交替进行。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的伺服驱动系统的制动控制方法的流程示意图;
图2是根据本发明实施例的伺服驱动器的三相桥臂的电路示意图;
图3是根据本发明实施例的伺服电机的等效电路示意图;
图4是根据本发明实施例的伺服驱动系统的制动控制方法的流程示意图;
图5是根据本发明实施例的伺服驱动系统的制动控制方法的流程示意图;
图6是根据本发明实施例的伺服驱动系统的制动控制方法的流程示意图;
图7是根据本发明实施例的伺服驱动器的结构框图;
图8是根据本发明实施例的伺服驱动系统的制动控制装置的结构框图;
图9是根据本发明实施例的伺服驱动系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
为清楚说明本发明实施例的伺服驱动系统及其制动控制方法、装置、伺服驱动器及存储介质,下面结合图1所示的伺服驱动系统的制动控制方法的流程示意图进行描述。如图1所示,本申请实施例的伺服驱动系统的制动控制方法包括以下步骤:
S11:在伺服驱动系统中的伺服电机需要制动时,确定伺服电机的三相电流;
S13:根据三相电流确定伺服电机的制动方式,并在对伺服电机进行制动的过程中,根据三相电流控制伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,其中,第一制动方式用于控制伺服驱动器输出零电压,第二制动方式用于关闭伺服驱动器的输出。
根据本发明实施例的伺服驱动系统的制动控制方法,根据伺服电机的三相电流动态选择用于降低伺服电机的转速的制动方式,并通过不断切换两种制动方式反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,确保了系统的安全。
可以理解,在相关技术中,当伺服电机高速运行且检测到伺服驱动器有错误时,为了让伺服电机尽快停止运行,只能够在伺服电机掉使能的情况下,让伺服电机自由滑行,移动较长距离,然后靠摩擦力停下来;或者,在伺服驱动器的三相桥臂的每个桥臂上都设置一个继电器和功率电阻,当伺服电机高速运行且检测到伺服驱动器有错误需要让伺服电机尽快停止运行时,将三个继电器都闭合,通过继电器和功率电阻泄放电机的动能,从而使得伺服电机尽快停止。但是,对于前者的方案,在直线系统场合中,电机容易撞边;对于后者的方案,增加了生产成本,并且泄放电流不可控。
也即是说,相关技术中的制动控制方案存在成本高、制动过程不可控、制动效果差、可能损坏伺服电机等问题。
而在本发明实施例的技术方案中,一方面,采用软件控制的方法对伺服驱动系统进行制动,无需在伺服驱动器的三相桥臂中增设其他硬件结构,即不需要在伺服驱动器的三相桥臂的任一桥臂上增设继电器和功率电阻,能够控制生产成本;另一方面,结合伺服电机的三相电流动态选择用于降低伺服电机的转速的制动方式,并在伺服电机的制动过程中,结合伺服电机的三相电流不断切换两种制动方式,反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,避免损坏伺服电机,确保伺服驱动系统的安全。
具体地,在步骤S11中,可以预先设置伺服驱动系统中的伺服电机对应的制动触发条件。
这样,当检测到伺服驱动系统满足该制动触发条件时,确定伺服驱动系统中的伺服电机需要制动,然后可以结合三相电流的实际情况对伺服驱动系统进行制动控制。在某些实施例中,在检测到伺服驱动系统不满足该制动触发条件时,通过伺服驱动器控制伺服电机继续运行。
在某些实施例中,当检测到伺服驱动系统满足该制动触发条件时,则置位动态制动标志位;当检测到动态制动标志位被置位,则确定伺服电机的三相电流。
其中,制动触发条件具体可包括但不限于以下至少一种:检测到系统错误、检测到系统掉使能、逆变器未损坏、无法通过电流控制器控制逆变器以使伺服电机停止、电流反馈正常以及伺服电机的电压未处于过压状态等。
在一个例子中,在实际应用中,当检测到伺服驱动系统错误,且逆变器未损坏,且电流反馈正常,且伺服电机的电压未处于过压状态时,确定伺服电机需要制动。在另一个例子中,在实际应用中,当检测到伺服驱动系统掉使能,且逆变器未损坏,且电流反馈正常,且伺服电机的电压未处于过压状态时,确定伺服电机需要制动。
在步骤S13中,在对伺服驱动系统进行制动的过程中,伺服电机的制动方式并不是固定不变的。
可以理解,在初次确定伺服电机的制动方式,并根据初次确定的伺服电机的制动方式对伺服驱动系统进行制动时,伺服电机的三相电流在不断变化,在此过程中,可以结合三相电流的变化情况动态地选择将制动方式由第一制动方式切换为第二制动方式,或者将制动方式由第二制动方式切换为第一制动方式,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,避免损坏伺服电机,确保伺服驱动系统的安全。
请结合图2,图2为伺服驱动器的三相桥臂10的电路示意图。其中,三相桥臂10包括三相上桥12与三相下桥14,每个三相上桥12并联一个续流二极管16,每个三相下桥14也并联一个续流二极管16。
控制伺服驱动器输出零电压方式可以是按照矢量控制的方式,也可以是按照开通伺服驱动器的三相上桥12或下桥中的一种且关断三相上桥12或下桥中的另一种的方式,在此不作限定。可以理解,在按照开通三相上桥12或下桥中的一种且关断三相上桥12或下桥中的另一种的方式控制伺服驱动器输出零电压的过程中,由于伺服电机转动过程中电机的相绕组上存在反电势,若伺服驱动器的三相上桥12(或下桥)关断,三相下桥14(或上桥)开通,则反电势被短接,三相电流变大,此时伺服电机的大部分动能转换成电能,进而转换成伺服电机的热能,少部分动能转换成器件的热能和摩擦产生热能,达到快速泄放能量的目的。
关闭伺服驱动器的输出,可以理解为,伺服驱动器的三相桥臂10的三相上桥12与三相下桥14均关断,三相电流会通过三相桥臂10的续流二极管16进行续流而减小,然后靠摩擦力使得伺服电机减速直至转速为0。伺服电机的动能很少一部分转换成器件的热能,大部分是摩擦产生热能。
可以理解,根据伺服电机的电压方程:可以得到:/>其中:U为交轴等效电压,i为交轴等效电流,iO为交轴初始等效电流,R为等效电阻,L为等效电感,eb-emf为等效反电势,τ为RL电路的时间常数。当伺服电机有转速时,会存在反电势eb-emf(如图3所示)。根据公式(2)可知,控制伺服驱动器输出零电压,也即设定输出交轴等效电压U为0,则电流会从iO往/>变化。如果伺服驱动器的三相桥臂10的上下桥均关断,则电流会从iO往0变化。
请参阅图4,在一个实施例中,步骤S13中的“根据三相电流确定伺服电机的制动方式”,包括:
S131:确定三相电流的最大值;
S132:在最大值大于等于第一预设电流阈值时,确定伺服电机的制动方式为第二制动方式;
S133:在最大值小于第一预设电流阈值时,确定伺服电机的制动方式为第一制动方式。
如此,在三相电流较大时,采用第二制动方式进行制动,在保证制动效果的同时,有效防止电流过大导致伺服电机永久性损坏;在三相电流较小时,采用第一制动方式进行制动,可以快速地实现制动。
具体地,考虑到在采用第一制动方式进行制动时伺服电机的三相电流会增大,而在三相电流的初始值已经较大的情况下,如果仍然采用第一制动方式对伺服驱动系统进行制动,那么可能出现伺服电机因为电流过大而永久性损坏的情况。因此,可以预先设置一个第一预设电流阈值,在三相电流低于预先设置的第一预设电流阈值时,认为可以采用第一制动方式进行制动,在三相电流高于或等于预先设置的第一预设电流阈值时,认为采用第一制动方式进行制动存在损坏伺服电机的风险,从而应该采用第二制动方式进行制动。
进一步地,在采集到三相电流的数据之后,确定采集到的三相电流中的最大值,然后将三相电流中的最大值与第一预设电流阈值进行比较,在三相电流中的最大值低于预先设置的第一预设电流阈值时,选择第一制动方式进行制动,在三相电流高于或等于预先设置的第一预设电流阈值时,选择第二制动方式进行制动,从而最大程度地确保选择的制动方式能够保证伺服电机安全地进行制动。
请参阅图5,在一个实施例中,步骤S13中的“根据三相电流控制伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换”,包括:
S134:确定三相电流的最大值;
S135:在伺服电机以第一制动方式进行制动时,如果最大值大于等于第一预设电流阈值,则控制伺服电机的制动方式切换为第二制动方式,直至最大值小于等于第二预设电流阈值时,控制伺服电机的制动方式切换为第一制动方式,其中,第二预设电流阈值小于第一预设电流阈值。
如此,在根据已经确定的制动方式对伺服驱动系统进行制动时,可以结合伺服电机的三相电流的当前实际情况以及预设的切换滞环范围及时调整制动方式,选择与当前的伺服电机的三相电流相匹配的制动方式进行制动,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,避免损坏伺服电机,确保伺服驱动系统的安全。
具体地,可以预先设置一个第一预设电流阈值和一个第二预设电流阈值,并确保第二预设电流阈值小于第一预设电流阈值,即第一预设电流阈值减去第二预设电流阈值得到的结果大于零,从而确保预留一定的切换滞环范围。
在采用第一制动方式对伺服驱动系统进行制动的情况下,由于反电势被短接,三相电流会变大,此时可以每间隔第一预设时长采集一次三相电流的数据,对三相电流中的最大值进行监测。如果监测到三相电流的最大值低于第一预设电流阈值,则可以继续采用第一制动方式对伺服驱动系统进行制动。如果监测到三相电流的最大值高于或等于第一预设电流阈值,则继续采用第一制动方式对伺服驱动系统进行制动存在损坏伺服电机的风险,应当及时将制动方式由第一制动方式切换至第二制动方式。
进一步地,在将制动方式由第一制动方式切换至第二制动方式之后,继续每间隔第一预设时长采集一次三相电流的数据,对三相电流中的最大值进行监测。如果监测到三相电流的最大值高于第二预设电流阈值,则可以继续采用第二制动方式对伺服驱动系统进行制动。如果监测到三相电流的最大值低于或等于第二预设电流阈值,则应当及时将制动方式由第二制动方式切换至第一制动方式,加快制动的速度,缩短制动所需要的时长。
可以理解,之所以在最大值低于或等于第二预设电流阈值时将制动方式由第二制动方式切换至第一制动方式,而不是在最大值低于或等于第一预设电流阈值时立即将制动方式由第二制动方式切换至第一制动方式,是因为,如果在最大值低于或等于第一预设电流阈值时立即将制动方式由第二制动方式切换至第一制动方式,可能导致制动方式频繁切换于第二制动方式与第一制动方式之间,制动效果不稳定,不利于伺服电机快速停止。
请参阅图6,在一个实施例中,步骤S13中的“根据三相电流控制伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换”,包括:
S136:确定三相电流的最大值;
S137:在伺服电机以第二制动方式进行制动时,如果最大值小于第一预设电流阈值,则控制伺服电机的制动方式切换为第一制动方式,直至最大值大于等于第三预设电流阈值时,控制伺服电机的制动方式切换为第二制动方式,其中,第一预设电流阈值小于第三预设电流阈值。
如此,在根据已经确定的制动方式对伺服驱动系统进行制动时,可以结合伺服电机的三相电流的当前实际情况以及预设的切换滞环范围及时调整制动方式,选择与当前的伺服电机的三相电流相匹配的制动方式进行制动,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,避免损坏伺服电机,确保伺服驱动系统的安全。
具体地,可以预先设置一个第一预设电流阈值和一个第三预设电流阈值,并确保第三预设电流阈值大于第一预设电流阈值,即第三预设电流阈值减去第一预设电流阈值得到的结果大于零,从而确保预留一定的切换滞环范围。
在采用第二制动方式对伺服驱动系统进行制动的情况下,由于三相电流逐渐减小,此时可以每间隔第二预设时长采集一次三相电流的数据,对三相电流中的最大值进行监测。如果监测到三相电流的最大值高于或等于第一预设电流阈值,则可以继续采用第二制动方式对伺服驱动系统进行制动。如果监测到三相电流的最大值低于第一预设电流阈值,则继续采用第二制动方式对伺服驱动系统进行制动不利于快速实现制动,应当及时将制动方式由第二制动方式切换至第一制动方式。第二预设时长可等于第一预设时长。
进一步地,在将制动方式由第二制动方式切换至第一制动方式之后,继续每间隔第二预设时长采集一次三相电流的数据,对三相电流中的最大值进行监测。如果监测到三相电流的最大值低于第三预设电流阈值,则可以继续采用第二制动方式对伺服驱动系统进行制动。如果监测到三相电流的最大值高于或等于第三预设电流阈值,则应当及时将制动方式由第一制动方式切换至第二制动方式,避免继续采用第一制动方式对伺服驱动系统进行制动导致电流过高损坏伺服电机。
可以理解,之所以在最大值高于或等于第三预设电流阈值时将制动方式由第一制动方式切换至第二制动方式,而不是在最大值高于或等于第一预设电流阈值时立即将制动方式由第一制动方式切换至第二制动方式,是因为,如果在最大值高于或等于第一预设电流阈值时立即将制动方式由第一制动方式切换至第二制动方式,可能导致制动方式频繁切换于第二制动方式与第一制动方式之间,制动效果不稳定,不利于伺服电机快速停止。
第二预设时长可等于第一预设时长。需要指出的是,由于制动过程中,三相电流变化受伺服电机电感和电阻的影响,三相电流上升和下降都很快,为了保证伺服驱动系统在预先设置的三相电流的切换滞环范围内运行,且三相电流的波动小,可以适当增大三相电流的采样频率,即适当调小第一预设时长和第二预设时长。在一个例子中,预设的采样三相电流的间隔时长为31.25微秒,则第一预设时长和第二预设时长可设置为20微秒或者其他小于31.25微秒的数值。
在一个实施例中,控制伺服驱动器输出零电压,包括:控制伺服驱动器中的三相上桥和三相下桥交替开通和关闭。
如此,在伺服电机运行时,反电势被短接,三相电流变大,此时伺服电机的大部分动能转换成电能,进而转换成伺服电机的热能,少部分动能转换成器件的热能和摩擦产生热能,从而达到快速泄放能量的目的。
具体地,伺服驱动器可包括三相桥臂,三相桥臂可包括三相上桥与三相下桥。在三相上桥开通且三相下桥关闭时,可以实现伺服驱动器输出零电压;在三相上桥关闭且三相下桥开通时,可以实现伺服驱动器输出零电压;在三相上桥和三相下桥交替开通和关闭时,也可以实现伺服驱动器输出零电压。
可以理解,在采用第一制动方式制动伺服电机的过程中,如果始终保持伺服驱动器的三相桥臂中位于同一侧的三相上桥(或三相下桥)开通,并且始终保持伺服驱动器的三相桥臂中位于另一侧的三相下桥(或三相上桥)关断,那么由于长期运行,始终保持开通的那一侧三相上桥(或三相下桥)的衰减速度会明显快于始终保持关断的那一侧三相下桥(或三相上桥)的衰减速度,也即是说,始终保持开通的那一侧三相上桥(或三相下桥)的使用寿命会比始终保持关断的那一侧三相下桥(或三相上桥)的使用寿命提前耗尽,从而导致伺服驱动器过早失去正常运行功能。
在一个实施例中,控制伺服驱动器中的三相上桥和三相下桥交替开通和关闭,包括:控制三相上桥开通和三相下桥关闭、且持续第一预设时间,并控制三相上桥关闭和三相下桥开通、且持续第一预设时间,如此交替进行。
如此,保证三相上桥与三相下桥的工作时长基本相同,合理控制三相上桥和三相下桥的寿命衰减程度,防止伺服驱动器过早失去正常运行功能,一定程度上延长了伺服驱动器的使用寿命。
具体地,可以预先设置一个第一预设时间。第一预设时间可为500ms、1s、2s或者其他数值,在此不作限定。
为了实现上述实施例,本发明实施例还提出一种伺服驱动器,该伺服驱动器可实现上述任一实施例的伺服驱动系统的制动控制方法。图7是根据本发明一个实施例的伺服驱动器的结构示意图。如图7所示,本发明提出的伺服驱动器100包括存储器102、处理器104及存储在存储器102上并可在处理器104上运行的伺服驱动系统的制动控制程序106,处理器104通过运行伺服驱动系统的制动控制程序106,以使上述任一实施例的伺服驱动系统的制动控制方法被执行。
根据本发明实施例的伺服驱动器100,根据伺服电机的三相电流动态选择用于降低伺服电机的转速的制动方式,并通过不断切换两种制动方式反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,确保了系统的安全。
在一个实施例中,在伺服驱动系统的制动控制程序106被处理器104执行的情况下,实现上述实施例的步骤S11和步骤S13;和/或实现上述实施例的步骤S131、步骤S132和步骤S133;和/或实现上述实施例的步骤S134和步骤S135;和/或实现上述实施例的步骤S136和步骤S137。
需要指出的是,上述对伺服驱动系统的制动控制方法的实施方式和有益效果的解释说明,也适应本发明的伺服驱动器100,为避免冗余,在此不作详细展开。
为了实现上述实施例,本发明实施例还提出一种伺服驱动系统的制动控制装置,该伺服驱动系统的制动控制装置可实现上述任一实施例的伺服驱动系统的制动控制方法。图8是根据本发明一个实施例的伺服驱动系统的制动控制装置的结构示意图。如图8所示,本发明提出的伺服驱动系统的制动控制装置200包括确定模块202和控制模块204。确定模块202用于在伺服驱动系统中的伺服电机需要制动时,确定伺服电机的三相电流。控制模块204用于根据三相电流确定伺服电机的制动方式,并在对伺服电机进行制动的过程中,根据三相电流控制伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,其中,第一制动方式用于控制伺服驱动器输出零电压,第二制动方式用于关闭伺服驱动器的输出。
根据本发明实施例的伺服驱动系统的制动控制装置200,根据伺服电机的三相电流动态选择用于降低伺服电机的转速的制动方式,并通过不断切换两种制动方式反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,确保了系统的安全。
在一个实施例中,控制模块204包括第一确定单元、第二确定单元和第三确定单元。第一确定单元用于实现本发明实施例的步骤S131。第二确定单元用于实现本发明实施例的步骤S132。第三确定单元用于实现本发明实施例的步骤S133。
在一个实施例中,控制模块204还包括第四确定单元和第一控制单元。第四确定单元用于实现本发明实施例的步骤S134。第一控制单元用于实现本发明实施例的步骤S135。
在一个实施例中,控制模块204还包括第五确定单元和第二控制单元。第五确定单元用于实现本发明实施例的步骤S136。第二控制单元用于实现本发明实施例的步骤S137。
在一个实施例中,控制模块204还用于控制伺服驱动器中的三相上桥和三相下桥交替开通和关闭。
在一个实施例中,控制模块204还用于控制三相上桥开通和三相下桥关闭、且持续第一预设时间,并控制三相上桥关闭和三相下桥开通、且持续第一预设时间,如此交替进行。
需要指出的是,上述对伺服驱动系统的制动控制方法的实施方式和有益效果的解释说明,也适应本发明的伺服驱动系统的制动控制装置200,为避免冗余,在此不作详细展开。
为了实现上述实施例,本发明实施例还提出一种伺服驱动系统,该伺服驱动系统可实现上述任一实施例的伺服驱动系统的制动控制方法。图9是根据本发明一个实施例的伺服驱动系统的结构示意图。如图9所示,本发明提出的伺服驱动系统1000包括伺服电机300、伺服驱动器400、电流检测单元500和控制器600。伺服驱动器400用于驱动伺服电机300。电流检测单元500用于检测伺服电机300的三相电流。控制器600用于在伺服电机300需要制动时,根据三相电流确定伺服电机300的制动方式,并在控制伺服驱动器400对伺服电机300进行制动的过程中,根据三相电流控制伺服电机300在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,其中,第一制动方式用于控制伺服驱动器400输出零电压,第二制动方式用于关闭伺服驱动器400的输出。
根据本发明实施例的伺服驱动系统1000,根据伺服电机300的三相电流动态选择用于降低伺服电机300的转速的制动方式,并通过不断切换两种制动方式反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统1000停机的同时,确保了系统的安全。
可以理解,在相关技术中,当伺服电机高速运行且检测到伺服驱动器有错误时,为了让伺服电机尽快停止运行,只能够在伺服电机掉使能的情况下,让伺服电机自由滑行,移动较长距离,然后靠摩擦力停下来;或者,在伺服驱动器的三相桥臂的每个桥臂上都设置一个继电器和功率电阻,当伺服电机高速运行且检测到伺服驱动器有错误需要让伺服电机尽快停止运行时,将三个继电器都闭合,通过继电器和功率电阻泄放电机的动能,从而使得伺服电机尽快停止。但是,对于前者的方案,在直线系统场合中,电机容易撞边;对于后者的方案,增加了生产成本,并且泄放电流不可控。
也即是说,相关技术中的制动控制方案存在成本高、制动过程不可控、制动效果差、可能损坏伺服电机等问题。
而在本发明实施例的技术方案中,一方面,采用软件控制的方法对伺服驱动系统进行制动,无需在伺服驱动器的三相桥臂中增设其他硬件结构,即不需要在伺服驱动器的三相桥臂的任一桥臂上增设继电器和功率电阻,能够控制生产成本;另一方面,结合伺服电机的三相电流动态选择用于降低伺服电机的转速的制动方式,并在伺服电机的制动过程中,结合伺服电机的三相电流不断切换两种制动方式,反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,避免损坏伺服电机,确保伺服驱动系统的安全。
具体地,可以预先设置伺服驱动系统中的伺服电机对应的制动触发条件。
这样,当检测到伺服驱动系统满足该制动触发条件时,确定伺服驱动系统中的伺服电机需要制动,然后可以结合三相电流的实际情况对伺服驱动系统进行制动控制。在某些实施例中,在检测到伺服驱动系统不满足该制动触发条件时,通过伺服驱动器控制伺服电机继续运行。
在某些实施例中,当检测到伺服驱动系统满足该制动触发条件时,则置位动态制动标志位;当检测到动态制动标志位被置位,则确定伺服电机的三相电流。
其中,制动触发条件具体可包括但不限于以下至少一种:检测到系统错误、检测到系统掉使能、逆变器未损坏、无法通过电流控制器控制逆变器以使伺服电机停止、电流反馈正常以及伺服电机的电压未处于过压状态等。
在一个例子中,在实际应用中,当检测到伺服驱动系统错误,且逆变器未损坏,且电流反馈正常,且伺服电机的电压未处于过压状态时,确定伺服电机需要制动。在另一个例子中,在实际应用中,当检测到伺服驱动系统掉使能,且逆变器未损坏,且电流反馈正常,且伺服电机的电压未处于过压状态时,确定伺服电机需要制动。
在对伺服驱动系统进行制动的过程中,伺服电机的制动方式并不是固定不变的。
可以理解,在初次确定伺服电机的制动方式,并根据初次确定的伺服电机的制动方式对伺服驱动系统进行制动时,伺服电机的三相电流在不断变化,在此过程中,可以结合三相电流的变化情况动态地选择将制动方式由第一制动方式切换为第二制动方式,或者将制动方式由第二制动方式切换为第一制动方式,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,避免损坏伺服电机,确保伺服驱动系统的安全。
请结合图2,图2为伺服驱动器的三相桥臂10的电路示意图。其中,三相桥臂10包括三相上桥12与三相下桥14,每个三相上桥12并联一个续流二极管16,每个三相下桥14也并联一个续流二极管16。
控制伺服驱动器输出零电压方式可以是按照矢量控制的方式,也可以是按照开通伺服驱动器的三相上桥12或下桥中的一种且关断三相上桥12或下桥中的另一种的方式,在此不作限定。可以理解,在按照开通三相上桥12或下桥中的一种且关断三相上桥12或下桥中的另一种的方式控制伺服驱动器输出零电压的过程中,由于伺服电机转动过程中电机的相绕组上存在反电势,若伺服驱动器的三相上桥12(或下桥)关断,三相下桥14(或上桥)开通,则反电势被短接,三相电流变大,此时伺服电机的大部分动能转换成电能,进而转换成伺服电机的热能,少部分动能转换成器件的热能和摩擦产生热能,达到快速泄放能量的目的。
关闭伺服驱动器的输出,可以理解为,伺服驱动器的三相桥臂10的三相上桥12与三相下桥14均关断,三相电流会通过三相桥臂10的续流二极管16进行续流而减小,然后靠摩擦力使得伺服电机减速直至转速为0。伺服电机的动能很少一部分转换成器件的热能,大部分是摩擦产生热能。
可以理解,根据伺服电机的电压方程:可以得到:/>其中:U为交轴等效电压,i为交轴等效电流,iO为交轴初始等效电流,R为等效电阻,L为等效电感,eb-emf为等效反电势,τ为RL电路的时间常数。当伺服电机有转速时,会存在反电势eb-emf(如图3所示)。根据公式(2)可知,控制伺服驱动器输出零电压,也即设定输出交轴等效电压U为0,则电流会从iO往/>变化。如果伺服驱动器的三相桥臂10的上下桥均关断,则电流会从iO往0变化。
在一个实施例中,控制器还用于,确定三相电流的最大值;在最大值大于等于第一预设电流阈值时,确定伺服电机的制动方式为第二制动方式;在最大值小于第一预设电流阈值时,确定伺服电机的制动方式为第一制动方式。
如此,在三相电流较大时,采用第二制动方式进行制动,在保证制动效果的同时,有效防止电流过大导致伺服电机永久性损坏;在三相电流较小时,采用第一制动方式进行制动,可以快速地实现制动。
具体地,考虑到在采用第一制动方式进行制动时伺服电机的三相电流会增大,而在三相电流的初始值已经较大的情况下,如果仍然采用第一制动方式对伺服驱动系统进行制动,那么可能出现伺服电机因为电流过大而永久性损坏的情况。因此,可以预先设置一个第一预设电流阈值,在三相电流低于预先设置的第一预设电流阈值时,认为可以采用第一制动方式进行制动,在三相电流高于或等于预先设置的第一预设电流阈值时,认为采用第一制动方式进行制动存在损坏伺服电机的风险,从而应该采用第二制动方式进行制动。
进一步地,在采集到三相电流的数据之后,确定采集到的三相电流中的最大值,然后将三相电流中的最大值与第一预设电流阈值进行比较,在三相电流中的最大值低于预先设置的第一预设电流阈值时,选择第一制动方式进行制动,在三相电流高于或等于预先设置的第一预设电流阈值时,选择第二制动方式进行制动,从而最大程度地确保选择的制动方式能够保证伺服电机安全地进行制动。
在一个实施例中,控制器还用于,确定三相电流的最大值;在伺服电机以第一制动方式进行制动时,如果最大值大于等于第一预设电流阈值,则控制伺服电机的制动方式切换为第二制动方式,直至最大值小于等于第二预设电流阈值时,控制伺服电机的制动方式切换为第一制动方式,其中,第二预设电流阈值小于第一预设电流阈值。
如此,在根据已经确定的制动方式对伺服驱动系统进行制动时,可以结合伺服电机的三相电流的当前实际情况以及预设的切换滞环范围及时调整制动方式,选择与当前的伺服电机的三相电流相匹配的制动方式进行制动,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,避免损坏伺服电机,确保伺服驱动系统的安全。
具体地,可以预先设置一个第一预设电流阈值和一个第二预设电流阈值,并确保第二预设电流阈值小于第一预设电流阈值,即第一预设电流阈值减去第二预设电流阈值得到的结果大于零,从而确保预留一定的切换滞环范围。
在采用第一制动方式对伺服驱动系统进行制动的情况下,由于反电势被短接,三相电流会变大,此时可以每间隔第一预设时长采集一次三相电流的数据,对三相电流中的最大值进行监测。如果监测到三相电流的最大值低于第一预设电流阈值,则可以继续采用第一制动方式对伺服驱动系统进行制动。如果监测到三相电流的最大值高于或等于第一预设电流阈值,则继续采用第一制动方式对伺服驱动系统进行制动存在损坏伺服电机的风险,应当及时将制动方式由第一制动方式切换至第二制动方式。
进一步地,在将制动方式由第一制动方式切换至第二制动方式之后,继续每间隔第一预设时长采集一次三相电流的数据,对三相电流中的最大值进行监测。如果监测到三相电流的最大值高于第二预设电流阈值,则可以继续采用第二制动方式对伺服驱动系统进行制动。如果监测到三相电流的最大值低于或等于第二预设电流阈值,则应当及时将制动方式由第二制动方式切换至第一制动方式,加快制动的速度,缩短制动所需要的时长。
可以理解,之所以在最大值低于或等于第二预设电流阈值时将制动方式由第二制动方式切换至第一制动方式,而不是在最大值低于或等于第一预设电流阈值时立即将制动方式由第二制动方式切换至第一制动方式,是因为,如果在最大值低于或等于第一预设电流阈值时立即将制动方式由第二制动方式切换至第一制动方式,可能导致制动方式频繁切换于第二制动方式与第一制动方式之间,制动效果不稳定,不利于伺服电机快速停止。
在一个实施例中,控制器还用于,确定三相电流的最大值;在伺服电机以第二制动方式进行制动时,如果最大值小于第一预设电流阈值,则控制伺服电机的制动方式切换为第一制动方式,直至最大值大于等于第三预设电流阈值时,控制伺服电机的制动方式切换为第二制动方式,其中,第一预设电流阈值小于第三预设电流阈值。
如此,在根据已经确定的制动方式对伺服驱动系统进行制动时,可以结合伺服电机的三相电流的当前实际情况以及预设的切换滞环范围及时调整制动方式,选择与当前的伺服电机的三相电流相匹配的制动方式进行制动,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,避免损坏伺服电机,确保伺服驱动系统的安全。
具体地,可以预先设置一个第一预设电流阈值和一个第三预设电流阈值,并确保第三预设电流阈值大于第一预设电流阈值,即第三预设电流阈值减去第一预设电流阈值得到的结果大于零,从而确保预留一定的切换滞环范围。
在采用第二制动方式对伺服驱动系统进行制动的情况下,由于三相电流逐渐减小,此时可以每间隔第二预设时长采集一次三相电流的数据,对三相电流中的最大值进行监测。如果监测到三相电流的最大值高于或等于第一预设电流阈值,则可以继续采用第二制动方式对伺服驱动系统进行制动。如果监测到三相电流的最大值低于第一预设电流阈值,则继续采用第二制动方式对伺服驱动系统进行制动不利于快速实现制动,应当及时将制动方式由第二制动方式切换至第一制动方式。第二预设时长可等于第一预设时长。
进一步地,在将制动方式由第二制动方式切换至第一制动方式之后,继续每间隔第二预设时长采集一次三相电流的数据,对三相电流中的最大值进行监测。如果监测到三相电流的最大值低于第三预设电流阈值,则可以继续采用第二制动方式对伺服驱动系统进行制动。如果监测到三相电流的最大值高于或等于第三预设电流阈值,则应当及时将制动方式由第一制动方式切换至第二制动方式,避免继续采用第一制动方式对伺服驱动系统进行制动导致电流过高损坏伺服电机。
可以理解,之所以在最大值高于或等于第三预设电流阈值时将制动方式由第一制动方式切换至第二制动方式,而不是在最大值高于或等于第一预设电流阈值时立即将制动方式由第一制动方式切换至第二制动方式,是因为,如果在最大值高于或等于第一预设电流阈值时立即将制动方式由第一制动方式切换至第二制动方式,可能导致制动方式频繁切换于第二制动方式与第一制动方式之间,制动效果不稳定,不利于伺服电机快速停止。
第二预设时长可等于第一预设时长。需要指出的是,由于制动过程中,三相电流变化受伺服电机电感和电阻的影响,三相电流上升和下降都很快,为了保证伺服驱动系统在预先设置的三相电流的切换滞环范围内运行,且三相电流的波动小,可以适当增大三相电流的采样频率,即适当调小第一预设时长和第二预设时长。在一个例子中,预设的采样三相电流的间隔时长为31.25微秒,则第一预设时长和第二预设时长可设置为20微秒或者其他小于31.25微秒的数值。
在一个实施例中,控制器还用于,控制伺服驱动器中的三相上桥和三相下桥交替开通和关闭,以使伺服驱动器输出零电压。
如此,在伺服电机运行时,反电势被短接,三相电流变大,此时伺服电机的大部分动能转换成电能,进而转换成伺服电机的热能,少部分动能转换成器件的热能和摩擦产生热能,从而达到快速泄放能量的目的。
具体地,伺服驱动器可包括三相桥臂,三相桥臂可包括三相上桥与三相下桥。在三相上桥开通且三相下桥关闭时,可以实现伺服驱动器输出零电压;在三相上桥关闭且三相下桥开通时,可以实现伺服驱动器输出零电压;在三相上桥和三相下桥交替开通和关闭时,也可以实现伺服驱动器输出零电压。
可以理解,在采用第一制动方式制动伺服电机的过程中,如果始终保持伺服驱动器的三相桥臂中位于同一侧的三相上桥(或三相下桥)开通,并且始终保持伺服驱动器的三相桥臂中位于另一侧的三相下桥(或三相上桥)关断,那么由于长期运行,始终保持开通的那一侧三相上桥(或三相下桥)的衰减速度会明显快于始终保持关断的那一侧三相下桥(或三相上桥)的衰减速度,也即是说,始终保持开通的那一侧三相上桥(或三相下桥)的使用寿命会比始终保持关断的那一侧三相下桥(或三相上桥)的使用寿命提前耗尽,从而导致伺服驱动器过早失去正常运行功能。
在一个实施例中,控制器还用于,控制三相上桥开通和三相下桥关闭、且持续第一预设时间,并控制三相上桥关闭和三相下桥开通、且持续第一预设时间,如此交替进行。
如此,保证三相上桥与三相下桥的工作时长基本相同,合理控制三相上桥和三相下桥的寿命衰减程度,防止伺服驱动器过早失去正常运行功能,一定程度上延长了伺服驱动器的使用寿命。
具体地,可以预先设置一个第一预设时间。第一预设时间可为500ms、1s、2s或者其他数值,在此不作限定。
需要指出的是,上述所提到的具体数值只为了作为例子详细说明本发明的实施,而不应理解为对本发明的限制。在其它例子或实施方式或实施例中,可根据本发明来选择其它数值,在此不作具体限定。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有伺服驱动系统的制动控制程序,该伺服驱动系统的制动控制程序被处理器执行时实现上述任一实施例的伺服驱动系统的制动控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质,根据伺服电机的三相电流动态选择用于降低伺服电机的转速的制动方式,并通过不断切换两种制动方式反向控制三相电流的大小,从而在快速实现能量泄放使得伺服驱动系统停机的同时,确保了系统的安全。
在一个实施例中,在伺服驱动系统的制动控制程序被处理器执行的情况下,实现上述实施例的步骤S11和步骤S13;和/或实现上述实施例的步骤S131、步骤S132和步骤S133;和/或实现上述实施例的步骤S134和步骤S135;和/或实现上述实施例的步骤S136和步骤S137。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外,本发明实施例中所使用的“第一”、“第二”等术语,仅用于描述目的,而不可以理解为指示或者暗示相对重要性,或者隐含指明本实施例中所指示的技术特征数量。由此,本发明实施例中限定有“第一”、“第二”等术语的特征,可以明确或者隐含地表示该实施例中包括至少一个该特征。在本发明的描述中,词语“多个”的含义是至少两个或者两个及以上,例如两个、三个、四个等,除非实施例中另有明确具体的限定。
在本发明中,除非实施例中另有明确的相关规定或者限定,否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解,例如,连接可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体,可以理解的,也可以是机械连接、电连接等;当然,还可以是直接相连,或者通过中间媒介进行间接连接,或者可以是两个元件内部的连通,或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,能够根据具体的实施情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (13)
1.一种伺服驱动系统的制动控制方法,其特征在于,包括:
在所述伺服驱动系统中的伺服电机需要制动时,确定所述伺服电机的三相电流;
根据所述三相电流确定所述伺服电机的制动方式,并在对所述伺服电机进行制动的过程中,根据所述三相电流控制所述伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,其中,所述第一制动方式用于控制伺服驱动器输出零电压,所述第二制动方式用于关闭所述伺服驱动器的输出;
根据所述三相电流确定所述伺服电机的制动方式,包括:
确定所述三相电流的最大值;
在所述最大值大于等于第一预设电流阈值时,确定所述伺服电机的制动方式为所述第二制动方式;
在所述最大值小于第一预设电流阈值时,确定所述伺服电机的制动方式为所述第一制动方式。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述三相电流控制所述伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,包括:
在所述伺服电机以所述第一制动方式进行制动时,如果所述最大值大于等于第一预设电流阈值,则控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第二制动方式,直至所述最大值小于等于第二预设电流阈值时,控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第一制动方式,其中,所述第二预设电流阈值小于所述第一预设电流阈值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述三相电流控制所述伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,包括:
在所述伺服电机以所述第二制动方式进行制动时,如果所述最大值小于第一预设电流阈值,则控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第一制动方式,直至所述最大值大于等于第三预设电流阈值时,控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第二制动方式,其中,所述第一预设电流阈值小于所述第三预设电流阈值。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,控制所述伺服驱动器输出零电压,包括:
控制所述伺服驱动器中的三相上桥和三相下桥交替开通和关闭。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,控制所述伺服驱动器中的三相上桥和三相下桥交替开通和关闭,包括:
控制所述三相上桥开通和所述三相下桥关闭、且持续第一预设时间,并控制所述三相上桥关闭和所述三相下桥开通、且持续第一预设时间,如此交替进行。
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有伺服驱动系统的制动控制程序,该伺服驱动系统的制动控制程序被处理器执行时实现根据权利要求1-5中任一项所述的伺服驱动系统的制动控制方法。
7.一种伺服驱动器,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驱动系统的制动控制程序,所述处理器通过运行所述伺服驱动系统的制动控制程序,以使权利要求1-5中任一项所述的伺服驱动系统的制动控制方法被执行。
8.一种伺服驱动系统的制动控制装置,其特征在于,包括:
确定模块,用于在所述伺服驱动系统中的伺服电机需要制动时,确定所述伺服电机的三相电流;
控制模块,用于根据所述三相电流确定所述伺服电机的制动方式,并在对所述伺服电机进行制动的过程中,根据所述三相电流控制所述伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,其中,所述第一制动方式用于控制伺服驱动器输出零电压,所述第二制动方式用于关闭所述伺服驱动器的输出;
所述控制模块包括第一确定单元、第二确定单元和第三确定单元,所述第一确定单元用于确定所述三相电流的最大值;所述第二确定单元用于在所述最大值大于等于第一预设电流阈值时,确定所述伺服电机的制动方式为所述第二制动方式;所述第三确定单元用于在所述最大值小于第一预设电流阈值时,确定所述伺服电机的制动方式为所述第一制动方式。
9.一种伺服驱动系统,其特征在于,包括:
伺服电机;
伺服驱动器,用于驱动所述伺服电机;
电流检测单元,用于检测所述伺服电机的三相电流;
控制器,用于在所述伺服电机需要制动时,根据所述三相电流确定所述伺服电机的制动方式,并在控制所述伺服驱动器对所述伺服电机进行制动的过程中,根据所述三相电流控制所述伺服电机在第一制动方式和第二制动方式之间进行切换,其中,所述第一制动方式用于控制伺服驱动器输出零电压,所述第二制动方式用于关闭所述伺服驱动器的输出;
所述控制器还用于,
确定所述三相电流的最大值;
在所述最大值大于等于第一预设电流阈值时,确定所述伺服电机的制动方式为所述第二制动方式;
在所述最大值小于第一预设电流阈值时,确定所述伺服电机的制动方式为所述第一制动方式。
10.根据权利要求9所述的伺服驱动系统,其特征在于,所述控制器还用于,
在所述伺服电机以所述第一制动方式进行制动时,如果所述最大值大于等于第一预设电流阈值,则控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第二制动方式,直至所述最大值小于等于第二预设电流阈值时,控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第一制动方式,其中,所述第二预设电流阈值小于所述第一预设电流阈值。
11.根据权利要求9所述的伺服驱动系统,其特征在于,所述控制器还用于,
在所述伺服电机以所述第二制动方式进行制动时,如果所述最大值小于第一预设电流阈值,则控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第一制动方式,直至所述最大值大于等于第三预设电流阈值时,控制所述伺服电机的制动方式切换为所述第二制动方式,其中,所述第一预设电流阈值小于所述第三预设电流阈值。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的伺服驱动系统,其特征在于,所述控制器还用于,
控制所述伺服驱动器中的三相上桥和三相下桥交替开通和关闭,以使所述伺服驱动器输出零电压。
13.根据权利要求12所述的伺服驱动系统,其特征在于,所述控制器还用于,
控制所述三相上桥开通和所述三相下桥关闭、且持续第一预设时间,并控制所述三相上桥关闭和所述三相下桥开通、且持续第一预设时间,如此交替进行。
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