CN114448313A - 一种基于伺服驱动器的振动补偿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置用于采集振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置用于采集伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源通过补偿振动来减弱所述振动器件的振动；本发明通过计算得出补偿振源的振动方式，并以补偿振源的振动来削减振动器件的振动。

Description

一种基于伺服驱动器的振动补偿系统

技术领域

本发明属于核电减振技术领域，具体涉及一种基于伺服驱动器的振动补偿系统。

背景技术

在核电站的工作环境中，在自动化控制被应用于各个方面，而伺服传动系统被大量使用，伺服电机作为伺服传动系统中的动力源，是不可或缺的部分，伺服电机运行中往往会引起传动系统的谐振，同时振动信号通过伺服驱动器中电流采样与码盘脉冲信号等检测环节进入闭环控制系统，并经过三环放大系数进一步将谐振信号放大，最终造成噪声与机械部件谐振等现象，大大限制了伺服传动系统在高精度场合的应用，所以需要减振系统来减弱谐振现象。

现在已经开发出了很多减振系统，现有的减振系统有如公开号为KR100349722B1，KR100279479B1和KR101790911B1所公开的系统，包括油源、蓄能器、液压子站、液压作动器、机架及控制端，油源为液压作动器提供液压油，蓄能器将油源提供的液压油以高压液压油形式保存，并供应给每个液压子站，液压子站将高压液压油分别供应给对应的液压作动器，液压作动器吸入高压液压油，将高压液压油的液压能转换为机械能，并对试件施加推拉作用力，机架用于安装试件与液压作动器。但该系统对谐振现象的减弱效果有限，且无法根据原有振动的变化来进行对应的应变处理，不够智能化。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，通过计算得出补偿振源的振动方式，并以补偿振源的振动来削减振动器件的振动。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置用于采集振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置用于采集伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源通过补偿振动来减弱所述振动器件的振动；

所述振动检测装置包括脉冲电路4、脉冲接收计数器5、开关触点3和振动接触块1，所述振动接触块1与振动器件相连，所述开关触点3与所述振动接触块1相连并用于控制所述脉冲电路4的工作，所述脉冲接收计数器5用于接收所述脉冲电路4发射的脉冲信号并计数，通过改变所述脉冲电路4的脉冲发射频率f并对计数值n(f)进行分析来获取振动器件的振动频率。

所述脉冲发射频率f，不断减小发射频率，在t时间内n(f)＝f·t时的发射频率记作f₁，在t时间内n(f)＝2f·t的发射频率记作f₂，则振动器件的振动频率f₀为

所述开关触点3通过连接棒2与所述振动接触块1连接，所述连接棒2与所述振动接触块1之间存在间隙Δs，不断增大间隙Δs的值，当n(f)＝0时，记录此时Δs的值为s₀，s₀为所述振动器件的振动幅度。

所述伺服信号接收装置包括信号接口和电平转换模块，所述信号接口用于获取伺服驱动器的PWM信号，所述电平转换模块通过设置配置脉宽将所述PWM信号数字化并计算出占空比r以及信号周期T，并将所述占空比与所述信号周期T发送至所述数据处理模块。

所述数据处理模块计算出伺服电机的转动指数Z_d：

计算出所述振动器件上的振动指数Z_z：

再以所述振动指数为底，求取转动指数的对数D：

所述数据处理模块计算出所述补偿振源的初始补偿振动公式为：

所述补偿振源振动作用下，振动器件的新的振动频率为f′₀，振动幅度为s′₀，所述数据处理模块对补偿振动公式修正为：

其中，

为使所述振动指数最小的初相位。

本发明的有益效果：

本发明通过提供新的振动对原有振动进行补偿，以达到削弱振动的效果，新的振动由补偿振源提供，其振动方式会随着原有振动的变化而变化，以达到最佳的减振效果，所述补偿振源的振动方式与原有振动的振幅、频率以及伺服驱动其的输出信号相关，并分别通过振动检测装置和伺服信号接收装置来精确地获取这些数据。

附图说明

图1为整体结构框架示意图。

图2为振动检测装置结构框架示意图。

图3为振动检测装置中接收脉冲与振动关系示意图。

图4为振动器件的原始振动与补偿振源的补偿振动关系示意图。

图5为振动检测装置简易图像示意图。

图中：振动接触块1、连接棒2、开关触点3、脉冲电路4、脉冲接收计数器5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置用于采集振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置用于采集伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源通过补偿振动来减弱所述振动器件的振动；

所述振动检测装置包括脉冲电路4、脉冲接收计数器5、开关触点3和振动接触块1，所述振动接触块1与振动器件相连，所述开关触点3与所述振动接触块1相连并用于控制所述脉冲电路4的工作，所述脉冲接收计数器5用于接收所述脉冲电路4发射的脉冲信号并计数，通过改变所述脉冲电路4的脉冲发射频率f并对计数值n(f)进行分析来获取振动器件的振动频率；

不断减小所述发射频率，在t时间内n(f)＝f·t时的发射频率记作f₁，在t时间内n(f)＝2f·t的发射频率记作f₂，则振动器件的振动频率f₀为

所述开关触点3通过一连接棒2与所述振动接触块1连接，所述连接棒2与所述振动接触块1之间存在间隙Δs，不断增大间隙Δs的值，当n(f)＝0时，记录此时Δs的值为s₀，s₀为所述振动器件的振动幅度；

所述伺服信号接收装置包括信号接口和电平转换模块，所述信号接口用于获取伺服驱动器的PWM信号，所述电平转换模块通过设置配置脉宽将所述PWM信号数字化并计算出占空比r以及信号周期T，并将所述占空比与所述信号周期T发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块计算出伺服电机的转动指数Z_d：

计算出所述振动器件上的振动指数Z_z：

再以所述振动指数为底，求取转动指数的对数D：

所述数据处理模块计算出所述补偿振源的初始补偿振动公式为：

所述补偿振源振动作用下，振动器件的新的振动频率为f′₀，振动幅度为s′₀，所述数据处理模块对补偿振动公式修正为：

其中，

为使所述振动指数最小的初相位；

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一种基于伺服驱动器的振动补偿系统程序，所述基于伺服驱动器的振动补偿系统程序被处理器执行时，实现一种基于伺服驱动器的振动补偿系统的步骤。

实施例二：

一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置用于采集振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置用于采集伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源通过补偿振动来减弱所述振动器件的振动；

所述振动检测装置包括脉冲电路4、脉冲接收计数器5、开关触点3和振动接触块1，所述振动接触块1与振动器件相连，所述开关触点3与所述振动接触块1相连并用于控制所述脉冲电路4的工作，所述脉冲接收计数器5用于接收所述脉冲电路4发射的脉冲信号并计数，通过改变所述脉冲电路4的脉冲发射频率f并对计数值n(f)进行分析来获取振动器件的振动频率；

不断减小所述发射频率，在t时间内n(f)＝f·t时的发射频率记作f₁，在t时间内n(f)＝2f·t的发射频率记作f₂，则振动器件的振动频率f₀为

所述开关触点3通过一连接棒2与所述振动接触块1连接，所述连接棒2与所述振动接触块1之间存在间隙Δs，不断增大间隙Δs的值，当n(f)＝0时，记录此时Δs的值为s₀，s₀为所述振动器件的振动幅度；

所述伺服信号接收装置包括信号接口和电平转换模块，所述信号接口用于获取伺服驱动器的PWM信号，所述电平转换模块通过设置配置脉宽将所述PWM信号数字化并计算出占空比r以及信号周期T，并将所述占空比与所述信号周期T发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块计算出伺服电机的转动指数Z_d：

计算出所述振动器件上的振动指数Z_z：

再以所述振动指数为底，求取转动指数的对数D：

所述数据处理模块计算出所述补偿振源的初始补偿振动公式为：

所述补偿振源振动作用下，振动器件的新的振动频率为f′₀，振动幅度为s′₀，所述数据处理模块对补偿振动公式修正为：

其中，

为使所述振动指数最小的初相位；

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一种基于伺服驱动器的振动补偿系统程序，所述基于伺服驱动器的振动补偿系统程序被处理器执行时，实现一种基于伺服驱动器的振动补偿系统的步骤；

基于此设计了一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置安装于待补偿的振动器件上用于收集所述振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置与伺服驱动器相连用于收集所述伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并以指令形式发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源与待补偿的振动器件连接并通过输出的补偿振动来减弱所述振动器件的振动；

所述振动检测装置包括脉冲电路4、脉冲接收计数器5、开关触点3和振动接触块1，所述振动接触块1安装于所述振动检测装置外侧并与待补偿的振动器件相接触，所述开关触点3作为所述脉冲电路4的开关并与所述振动接触块1相联通，当振动器件振动时，所述开关触点3在所述振动接触块1的推动下使所述脉冲电路4闭合，所述脉冲接收计数器5接收所述脉冲电路4发出的脉冲并进行计数，通过改变所述脉冲电路4的发射频率并处理发射频率与所述脉冲接收计数器5的脉冲接收数量关系能够得到振动器件的振动频率；

所述开关触点3通过一连接棒2与所述振动接触块1连接，所述连接棒2与所述振动接触块1之间存在间隙Δs，计算振动频率时所述间隙Δs为0，所述开关触点3上还设有弹簧，当所述振动接触块1朝所述开关触点3运动时，所述开关触点3接入所述脉冲电路4，所述脉冲电路4形成闭路并工作，当所述振动接触块1远离开关触点3运动时，所述开关触点3在弹簧作用下脱离所述脉冲电路4，所述脉冲电路4形成开路并处于待机状态，故所述脉冲电路4只有一半的时间处于工作状态并发射脉冲，所述脉冲电路4的发射频率为f，所述脉冲接收计数器5在t时间内接收的脉冲数量为n(f)，当发射频率f远大于振动器件的振动频率f₀时，满足下述关系：

不断减小发射频率f，当n(f)＝f·t时，记录此时的发射频率为f₁，f₁≈2f₀；

继续减小发射频率f，当n(f)＝2·f·t时，记录此时的发射频率为f₂，

所述振动器件的振动频率f₀为：

不断增大间隙Δs的值，当n(f)＝0时，记录此时Δs的值为s₀，s₀为所述振动器件的振动幅度。

实施例三：

一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置用于采集振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置用于采集伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源通过补偿振动来减弱所述振动器件的振动；

所述振动检测装置包括脉冲电路4、脉冲接收计数器5、开关触点3和振动接触块1，所述振动接触块1与振动器件相连，所述开关触点3与所述振动接触块1相连并用于控制所述脉冲电路4的工作，所述脉冲接收计数器5用于接收所述脉冲电路4发射的脉冲信号并计数，通过改变所述脉冲电路4的脉冲发射频率f并对计数值n(f)进行分析来获取振动器件的振动频率；

不断减小所述发射频率，在t时间内n(f)＝f·t时的发射频率记作f₁，在t时间内n(f)＝2f·t的发射频率记作f₂，则振动器件的振动频率f₀为

所述开关触点3通过一连接棒2与所述振动接触块1连接，所述连接棒2与所述振动接触块1之间存在间隙Δs，不断增大间隙Δs的值，当n(f)＝0时，记录此时Δs的值为s₀，s₀为所述振动器件的振动幅度；

所述伺服信号接收装置包括信号接口和电平转换模块，所述信号接口用于获取伺服驱动器的PWM信号，所述电平转换模块通过设置配置脉宽将所述PWM信号数字化并计算出占空比r以及信号周期T，并将所述占空比与所述信号周期T发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块计算出伺服电机的转动指数Z_d：

计算出所述振动器件上的振动指数Z_z：

再以所述振动指数为底，求取转动指数的对数D：

所述数据处理模块计算出所述补偿振源的初始补偿振动公式为：

所述补偿振源振动作用下，振动器件的新的振动频率为f′₀，振动幅度为s′₀，所述数据处理模块对补偿振动公式修正为：

其中，

为使所述振动指数最小的初相位；

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中包括一种基于伺服驱动器的振动补偿系统程序，所述基于伺服驱动器的振动补偿系统程序被处理器执行时，实现一种基于伺服驱动器的振动补偿系统的步骤；

基于此设计了一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置安装于待补偿的振动器件上用于收集所述振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置与伺服驱动器相连用于收集所述伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并以指令形式发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源与待补偿的振动器件连接并通过输出的补偿振动来减弱所述振动器件的振动；

所述振动检测装置包括脉冲电路4、脉冲接收计数器5、开关触点3和振动接触块1，所述振动接触块1安装于所述振动检测装置外侧并与待补偿的振动器件相接触，所述开关触点3作为所述脉冲电路4的开关并与所述振动接触块1相联通，当振动器件振动时，所述开关触点3在所述振动接触块1的推动下使所述脉冲电路4闭合，所述脉冲接收计数器5接收所述脉冲电路4发出的脉冲并进行计数，通过改变所述脉冲电路4的发射频率并处理发射频率与所述脉冲接收计数器5的脉冲接收数量关系能够得到振动器件的振动频率；

所述开关触点3通过一连接棒2与所述振动接触块1连接，所述连接棒2与所述振动接触块1之间存在间隙Δs，计算振动频率时所述间隙Δs为0，所述开关触点3上还设有弹簧，当所述振动接触块1朝所述开关触点3运动时，所述开关触点3接入所述脉冲电路4，所述脉冲电路4形成闭路并工作，当所述振动接触块1远离开关触点3运动时，所述开关触点3在弹簧作用下脱离所述脉冲电路4，所述脉冲电路4形成开路并处于待机状态，故所述脉冲电路4只有一半的时间处于工作状态并发射脉冲，所述脉冲电路4的发射频率为f，所述脉冲接收计数器5在t时间内接收的脉冲数量为n(f)，当发射频率f远大于振动器件的振动频率f₀时，满足下述关系：

不断减小发射频率f，当n(f)＝f·t时，记录此时的发射频率为f₁，f₁≈2f₀；

继续减小发射频率f，当n(f)＝2·f·t时，记录此时的发射频率为f₂，

所述振动器件的振动频率f₀为：

不断增大间隙Δs的值，当n(f)＝0时，记录此时Δs的值为s₀，s₀为所述振动器件的振动幅度；

所述伺服信号接收装置包括信号接口和电平转换模块，所述信号接口用于获取伺服驱动器的PWM信号，所述电平转换模块通过设置配置脉宽将所述PWM信号数字化并计算出占空比r以及信号周期T，并将所述占空比与所述信号周期T发送至所述数据处理模块；

所述电平转换模块设置的配置脉宽为T_k，并以时间T_k为读取周期读取信号中的电平状态，当电平信号为高电平时，转换为数字“1”，当电平为低电平时，转换为数字“0”，所述电平转换模块内设有两个数组用于存放转换后的数字信息，其中一个数组为a[i]，为周期数组，另一个数组为b[j]，为对比数组，获取所述占空比和信号周期的方法包括如下过程：

S1、将前两个数字信息先存放至所述周期数组，其余数字信号存放至对比数组，所述周期数组中包含的数字信息个数为L；

S2、将所述对比数组中的前L个数据与周期数组中的数据一一对比，若完全相同，则周期信号获取完毕，跳转至步骤S4；若至少有一个数据不相同，则跳转至步骤S3；

S3、将b[1]中的数据转移至a[L+1]中，L自累加1，同时将所述对比数据中的所有数据向前移动一位，跳转至步骤S2；

S4、获取周期数组中“1”的个数n₁，占空比为

信号周期为T＝T_k·L。

实施例四：

一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置用于采集振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置用于采集伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源通过补偿振动来减弱所述振动器件的振动；

所述振动检测装置包括脉冲电路4、脉冲接收计数器5、开关触点3和振动接触块1，所述振动接触块1与振动器件相连，所述开关触点3与所述振动接触块1相连并用于控制所述脉冲电路4的工作，所述脉冲接收计数器5用于接收所述脉冲电路4发射的脉冲信号并计数，通过改变所述脉冲电路4的脉冲发射频率f并对计数值n(f)进行分析来获取振动器件的振动频率；

不断减小所述发射频率，在t时间内n(f)＝f·t时的发射频率记作f₁，在t时间内n(f)＝2f·t的发射频率记作f₂，则振动器件的振动频率f₀为

所述开关触点3通过一连接棒2与所述振动接触块1连接，所述连接棒2与所述振动接触块1之间存在间隙Δs，不断增大间隙Δs的值，当n(f)＝0时，记录此时Δs的值为s₀，s₀为所述振动器件的振动幅度；

所述伺服信号接收装置包括信号接口和电平转换模块，所述信号接口用于获取伺服驱动器的PWM信号，所述电平转换模块通过设置配置脉宽将所述PWM信号数字化并计算出占空比r以及信号周期T，并将所述占空比与所述信号周期T发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块计算出伺服电机的转动指数Z_d：

计算出所述振动器件上的振动指数Z_z：

再以所述振动指数为底，求取转动指数的对数D：

所述数据处理模块计算出所述补偿振源的初始补偿振动公式为：

所述补偿振源振动作用下，振动器件的新的振动频率为f′₀，振动幅度为s′₀，所述数据处理模块对补偿振动公式修正为：

其中，

为使所述振动指数最小的初相位；

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一种基于伺服驱动器的振动补偿系统程序，所述基于伺服驱动器的振动补偿系统程序被处理器执行时，实现一种基于伺服驱动器的振动补偿系统的步骤；

基于此设计了一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置安装于待补偿的振动器件上用于收集所述振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置与伺服驱动器相连用于收集所述伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并以指令形式发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源与待补偿的振动器件连接并通过输出的补偿振动来减弱所述振动器件的振动；

所述振动检测装置包括脉冲电路4、脉冲接收计数器5、开关触点3和振动接触块1，所述振动接触块1安装于所述振动检测装置外侧并与待补偿的振动器件相接触，所述开关触点3作为所述脉冲电路4的开关并与所述振动接触块1相联通，当振动器件振动时，所述开关触点3在所述振动接触块1的推动下使所述脉冲电路4闭合，所述脉冲接收计数器5接收所述脉冲电路4发出的脉冲并进行计数，通过改变所述脉冲电路4的发射频率并处理发射频率与所述脉冲接收计数器5的脉冲接收数量关系能够得到振动器件的振动频率；

所述开关触点3通过一连接棒2与所述振动接触块1连接，所述连接棒2与所述振动接触块1之间存在间隙Δs，计算振动频率时所述间隙Δs为0，所述开关触点3上还设有弹簧，当所述振动接触块1朝所述开关触点3运动时，所述开关触点3接入所述脉冲电路4，所述脉冲电路4形成闭路并工作，当所述振动接触块1远离开关触点3运动时，所述开关触点3在弹簧作用下脱离所述脉冲电路4，所述脉冲电路4形成开路并处于待机状态，故所述脉冲电路4只有一半的时间处于工作状态并发射脉冲，所述脉冲电路4的发射频率为f，所述脉冲接收计数器5在t时间内接收的脉冲数量为n(f)，当发射频率f远大于振动器件的振动频率f₀时，满足下述关系：

不断减小发射频率f，当n(f)＝f·t时，记录此时的发射频率为f₁，f₁≈2f₀；

继续减小发射频率f，当n(f)＝2·f·t时，记录此时的发射频率为f₂，

所述振动器件的振动频率f₀为：

不断增大间隙Δs的值，当n(f)＝0时，记录此时Δs的值为s₀，s₀为所述振动器件的振动幅度；

所述伺服信号接收装置包括信号接口和电平转换模块，所述信号接口用于获取伺服驱动器的PWM信号，所述电平转换模块通过设置配置脉宽将所述PWM信号数字化并计算出占空比r以及信号周期T，并将所述占空比与所述信号周期T发送至所述数据处理模块；

所述电平转换模块设置的配置脉宽为T_k，并以时间T_k为读取周期读取信号中的电平状态，当电平信号为高电平时，转换为数字“1”，当电平为低电平时，转换为数字“0”，所述电平转换模块内设有两个数组用于存放转换后的数字信息，其中一个数组为a[i]，为周期数组，另一个数组为b[j]，为对比数组，获取所述占空比和信号周期的方法包括如下过程：

S1、将前两个数字信息先存放至所述周期数组，其余数字信号存放至对比数组，所述周期数组中包含的数字信息个数为L；

S2、将所述对比数组中的前L个数据与周期数组中的数据一一对比，若完全相同，则周期信号获取完毕，跳转至步骤S4；若至少有一个数据不相同，则跳转至步骤S3；

S3、将b[1]中的数据转移至a[L+1]中，L自累加1，同时将所述对比数据中的所有数据向前移动一位，跳转至步骤S2；

S4、获取周期数组中“1”的个数n₁，占空比为

信号周期为T＝T_k·L；

所述数据处理模块通过接收到的振动频率f₀、振动幅度s₀、占空比r和信号周期T来计算出补偿振源的振动模式，首先计算出伺服电机的转动指数Z_d：

计算出所述振动器件上的振动指数Z_z：

以所述振动指数为底，求取转动指数的对数D：

所述补偿振源的初始补偿振动公式为：

其中初相位

的值为0；

数据处理模块发送指令给所述补偿控制模块，所述补偿控制模块将控制所述补偿振源以所述初始振动公式进行振动，所述补偿振源振动后，对振动器件造成影响使其以新的振动频率、振动幅度进行振动，所述数据处理模块对所述补偿振动的初相位

进行调整，分别取值为

i的值为0至7中的整数，并分别计算振动器件上的振动指数Z_zi，选取8个振动指数中的最小值，其对应的初相位

为所求的初相位，为使补偿效果更加良好，可以在所求的初相位邻近区间

内继续划分以相同的方法求得更精确的初相位；

确定初相位

的值后，再对补偿振动的振幅及频率进行调整，在补偿振源振动作用下，振动器件的新的振动频率为f′₀，振动幅度为s′₀，补偿振动的振幅调整为：

补偿振动的频率调整为：

所述补偿振源的最终振动公式为：

通过所述补偿振源的振动，能够大幅地减弱振动器件的振动。

Claims (7)

1.一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，其特征在于，包括补偿振源、振动检测装置、伺服信号接收装置、数据处理模块和补偿控制模块，所述振动检测装置用于采集振动器件的振动数据，所述伺服信号接收装置用于采集伺服驱动器输出的驱动信号，所述数据处理模块根据所述振动数据与所述驱动信号计算出补偿振源的频率及振幅并发送至所述补偿控制模块，所述补偿控制模块控制所述补偿振源输出相应的振动，所述补偿振源通过补偿振动来减弱所述振动器件的振动；

所述振动检测装置包括脉冲电路(4)、脉冲接收计数器(5)、开关触点(3)和振动接触块(1)，所述振动接触块(1)与振动器件相连，所述开关触点(3)与所述振动接触块(1)相连并用于控制所述脉冲电路(4)的工作，所述脉冲接收计数器(5)用于接收所述脉冲电路(4)发射的脉冲信号并计数，通过改变所述脉冲电路(4)的脉冲发射频率f并对计数值n(f)进行分析来获取振动器件的振动频率。

2.根据权利要求1所述的一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，其特征在于，所述脉冲发射频率f，不断减小发射频率，在t时间内n(f)＝f·t时的发射频率记作f₁，在t时间内n(f)＝2f·t的发射频率记作f₂，则振动器件的振动频率f₀为

3.根据权利要求1所述的一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，其特征在于，所述开关触点(3)通过连接棒(2)与所述振动接触块(1)连接，所述连接棒(2)与所述振动接触块(1)之间存在间隙Δs，不断增大间隙Δs的值，当n(f)＝0时，记录此时Δs的值为s₀，s₀为所述振动器件的振动幅度。

4.根据权利要求1所述的一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，其特征在于，所述伺服信号接收装置包括信号接口和电平转换模块，所述信号接口用于获取伺服驱动器的PWM信号，所述电平转换模块通过设置配置脉宽将所述PWM信号数字化并计算出占空比r以及信号周期T，并将所述占空比与所述信号周期T发送至所述数据处理模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，其特征在于，所述数据处理模块计算出伺服电机的转动指数Z_d：

计算出所述振动器件上的振动指数Z_z：

再以所述振动指数为底，求取转动指数的对数D：

6.根据权利要求1所述的一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，其特征在于，所述数据处理模块计算出所述补偿振源的初始补偿振动公式为：

7.根据权利要求6所述的一种基于伺服驱动器的振动补偿系统，其特征在于，所述补偿振源振动作用下，振动器件的新的振动频率为f′₀，振动幅度为s′₀，所述数据处理模块对补偿振动公式修正为：

其中，

为使所述振动指数最小的初相位。

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