CN115016559B - 一种全闭环多路径规划送线方法及装置 - Google Patents

一种全闭环多路径规划送线方法及装置 Download PDF

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CN115016559B CN202210931038.5A CN202210931038A CN115016559B CN 115016559 B CN115016559 B CN 115016559B CN 202210931038 A CN202210931038 A CN 202210931038A CN 115016559 B CN115016559 B CN 115016559B
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Abstract

本申请公开提供了一种全闭环多路径规划送线方法及装置，其中，该方法包括：接收主站通过CAN指令发送的送线长度、加速度、减速度和速度；驱动器内部规划路径，所述驱动器内部规划路径包括：起跳速度阶段、T型加速阶段、S型减速阶段、匀速等待阶段和S型结束阶段；根据所述主站发送的送线长度、加速度、减速度和速度进行送线，解决了现有技术中，全闭环回路复杂，检测位移的信号，经过电机控制器计算再输出到驱动器，存在物理延时，全闭环动作滞后；设备结构复杂，液压器件成本高，没有通讯来实时监控送线状态的问题。

Description

一种全闭环多路径规划送线方法及装置
技术领域
本发明涉及伺服控制技术领域，具体涉及一种全闭环多路径规划送线方法及装置。
背景技术
现有技术，用挠性测线遥控的伺服系统，主要借助于一个旋转驱动源驱动一个线轮旋转，而收放测线，该测线的一个自由端连接至一个伺服信号强度调整机构，可借助该伺服信号强度调整机构将输入的命令信号强度作知法的调整，再推动一个伺服阀的中轴，使液压驱动单元驱动被驱动体，并借助一个电子探测装置探测该伺服阀中轴的位移状态，且将信号反馈到一个电子控制器比较计算出校正量，再将校正信号输出到旋转驱动源，而形成一双重全闭环路伺服控制系统。
现有技术缺点：１、全闭环回路复杂，检测位移的信号，经过电机控制器计算再输出到驱动器，存在物理延时，全闭环动作滞后；２、设备结构复杂，液压器件成本高，没有通讯来实时监控送线状态。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中，全闭环回路复杂，检测位移的信号，经过电机控制器计算再输出到驱动器，存在物理延时，全闭环动作滞后；设备结构复杂，液压器件成本高，没有通讯来实时监控送线状态的问题，从而提供一种全闭环多路径规划送线方法及装置。
为解决上述技术问题，本发明公开实施例至少提供一种全闭环多路径规划送线方法及装置。
第一方面，本发明公开实施例提供了一种全闭环多路径规划送线方法，包括：
接收主站通过CAN指令发送的送线长度、加速度、减速度和速度；
驱动器内部规划路径，所述驱动器内部规划路径包括：起跳速度阶段、T型加速阶段、S型减速阶段、匀速等待阶段和S型结束阶段；
根据所述主站发送的送线长度、加速度、减速度和速度进行送线；
其中，在起跳速度阶段，按照预设的起跳速度进行送线；
在T型加速阶段，按照所述加速度控制送线的速度；
在S型减速阶段，按照所述减速度控制送线的速度；
在匀速等待阶段，按照预设的等待速度进行匀速送线；
在S型结束阶段，送线速度降低至预设的截止速度，直至完成送线长度。
可选地，所述起跳速度是基于送线长度确定的。
可选地，在所述T型加速阶段中：
根据当前的速度V、减速度d计算减速需要的位置S（减），计算公式为S（减）=0.5*V*V/d；
将基于送线长度确定的目标位置减去当前送线的实际位置，再减去S（减），所得结果若大于0，则继续T型加速阶段，所得结果若小于0，则进入S型减速阶段。
可选地，在所述S型减速阶段中：
根据当前的最高速度V（高）、末速度V（末）和减速度d，计算从当前的最高速度V（高）到达末速度V（末）的时间T，计算公式为T=（V（高）-V（末））/d ；
根据从当前的最高速度V（高）到达末速度V（末）的时间T和路径规划算法刷新时间t计算等分n；
根据等差数列的通项公式an =a1 + (n-1)*d和前n项和公式Sn = n * (a1 +an)/2 = n*a1 + n*(n-1)*d/2计算△d；
在第n个路径规划算法刷新时间t里面，当前速度 V（当前）=V（高）- n*(n-1)*△d/2；
当前速度V（当前）小于等于匀速等待阶段速度时，进入匀速等待阶段。
可选地，在所述匀速等待阶段中：
根据第二编码器和当前的伺服驱动器位置环差值判断线材送线剩余的位置是否满足预设阈值；
如果是，则所有线材有相同的速度，进入S型结束阶段。
可选地，在所述S型结束阶段中：
将所述送线长度转化成第二编码器的总目标位置S（总2）；
根据所述总目标位置S（总2）、第二编码器的实际走位置S（实2）和进入S型结束阶段的电机速度V（匀）计算电机速度V（匀）减速到零的时间T1，计算公式为T1=2*（S（总2）—S（实2））/V（匀）；
根据进入S型结束阶段的电机速度V（匀）和电机速度V（匀）减速到零的时间T1计算S型结束阶段的减速度D(减)，计算公式为D(减) =V（匀）/T1；
根据进入S型结束阶段的电机速度V（匀）和减速度D(减)计算当前速度V（下），计算公式为V（下）=V（匀）—D(减)；
根据当前速度V（下）和编码器转一圈脉冲数W计算当前转速和位置环的当前进给量Q，计算公式为Q=V（下）/60/4000*W；
第2个刷新时间t规划算法周期到来时，第二编码器的实际走位置为S（实3），电机速度V（下）减速到零的时间T2，T2=2*（S（总2）—S（实3））/V（下），同时减速度D(减1) =V（下）/T2；
同时当前速度V（下1）=V（下）—D(减1)；
位置环的进给量Q=V（下1）/60/4000*W；
依次类推，不断迭代，根据位置差值变化调整时间比例，直到当前速度小于截止速度，以截止速度运行，判断第二编码器剩余脉冲数是否满足预设误差阈值；
如果是，则停止电机运行。
第二方面，本发明公开实施例还提供一种全闭环多路径规划送线装置，包括：
接收模块，用于接收主站通过CAN指令发送的送线长度、加速度、减速度和速度；
送线模块，用于根据所述主站发送的送线长度、加速度、减速度和速度进行送线。
第三方面，本发明公开实施例还提供一种计算机设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述第一方面，或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
第四方面，本发明公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面，或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
本发明的实施例提供的技术方案可以具有以下有益效果：
接收主站通过CAN指令发送的送线长度、加速度、减速度和速度；驱动器内部规划路径，所述驱动器内部规划路径包括：起跳速度阶段、T型加速阶段、S型减速阶段、匀速等待阶段和S型结束阶段；根据所述主站发送的送线长度、加速度、减速度和速度进行送线；其中，在起跳速度阶段，按照预设的起跳速度进行送线；在T型加速阶段，按照所述加速度控制送线的速度；在S型减速阶段，按照所述减速度控制送线的速度；
在匀速等待阶段，按照预设的等待速度进行匀速送线；在S型结束阶段，送线速度降低至预设的截止速度，直至完成送线长度，本发明通过设计伺服系统使用CAN通讯指令，进行控制指令数据的接收和状态刷新，再使用第二编码器实现全闭环控制，不经过主站，所有算法在从站实时刷新完成，降低客户主站开发难度；多路径曲线规划满足客户所有材质的线材送线动作，无论是玻璃纤维还是高柔线，送线精准，并且充分发挥伺服电机效能。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。
图1示出了本发明公开实施例所提供的一种全闭环多路径规划送线方法的流程图；
图2示出了本发明公开实施例所提供的一种全闭环多路径规划送线装置的结构示意图；
图3示出了本发明公开实施例所提供的另一种全闭环多路径规划送线方法的流程图；
图4示出了本发明公开实施例所提供的在S型减速阶段的减速度D的变化曲线图；
图5示出了本发明公开实施例所提供的在S型减速阶段的速度V的变化曲线图；
图6示出了本发明公开实施例所提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
如图1所示，本发明公开实施例所提供的一种全闭环多路径规划送线方法，该方法包括：
S11：接收主站通过CAN指令发送的送线长度、加速度、减速度和速度；
S12：驱动器内部规划路径，所述驱动器内部规划路径包括：起跳速度阶段、T型加速阶段、S型减速阶段、匀速等待阶段和S型结束阶段；
S13：根据所述主站发送的送线长度、加速度、减速度和速度进行送线；
其中，在起跳速度阶段，按照预设的起跳速度进行送线；
在T型加速阶段，按照所述加速度控制送线的速度；
在S型减速阶段，按照所述减速度控制送线的速度；
在匀速等待阶段，按照预设的等待速度进行匀速送线；
在S型结束阶段，送线速度降低至预设的截止速度，直至完成送线长度。
在具体实践中，所述起跳速度是基于送线长度确定的。
在具体实践中，在所述T型加速阶段中：
根据当前的速度V、减速度d计算减速需要的位置S（减），计算公式为S（减）=0.5*V*V/d；
将基于送线长度确定的目标位置减去当前送线的实际位置，再减去S（减），所得结果若大于0，则继续T型加速阶段，所得结果若小于0，则进入S型减速阶段。
在具体实践中，在所述S型减速阶段中：
根据当前的最高速度V（高）、末速度V（末）和减速度d，计算从当前的最高速度V（高）到达末速度V（末）的时间T，计算公式为T=（V（高）-V（末））/d ；
根据从当前的最高速度V（高）到达末速度V（末）的时间T和路径规划算法刷新时间t计算等分n；
根据等差数列的通项公式an =a1 + (n-1)*d和前n项和公式Sn = n * (a1 +an)/2 = n*a1 + n*(n-1)*d/2计算△d；
在第n个路径规划算法刷新时间t里面，当前速度 V（当前）=V（高）- n*(n-1)*△d/2；
当前速度V（当前）小于等于匀速等待阶段速度时，进入匀速等待阶段。
在具体实践中，在所述匀速等待阶段中：
根据第二编码器和当前的伺服驱动器位置环差值判断线材送线剩余的位置是否满足预设阈值；
如果是，则所有线材有相同的速度，进入S型结束阶段。
在具体实践中，在所述S型结束阶段中：
将所述送线长度转化成第二编码器的总目标位置S（总2）；
根据所述总目标位置S（总2）、第二编码器的实际走位置S（实2）和进入S型结束阶段的电机速度V（匀）计算电机速度V（匀）减速到零的时间T1，计算公式为T1=2*（S（总2）—S（实2））/V（匀）；
根据进入S型结束阶段的电机速度V（匀）和电机速度V（匀）减速到零的时间T1计算S型结束阶段的减速度D(减)，计算公式为D(减) =V（匀）/T1；
根据进入S型结束阶段的电机速度V（匀）和减速度D(减)计算当前速度V（下），计算公式为V（下）=V（匀）—D(减)；
根据当前速度V（下）和编码器转一圈脉冲数W计算当前转速和位置环的当前进给量Q，计算公式为Q=V（下）/60/4000*W；
第2个刷新时间t规划算法周期到来时，第二编码器的实际走位置为S（实3），电机速度V（下）减速到零的时间T2，T2=2*（S（总2）—S（实3））/V（下），同时减速度D(减1) =V（下）/T2；
同时当前速度V（下1）=V（下）—D(减1)；
位置环的进给量Q=V（下1）/60/4000*W；
依次类推，不断迭代，根据位置差值变化调整时间比例，直到当前速度小于截止速度，以截止速度运行，判断第二编码器剩余脉冲数是否满足预设误差阈值；
如果是，则停止电机运行。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，接收主站通过CAN指令发送的送线长度、加速度、减速度和速度；驱动器内部规划路径，所述驱动器内部规划路径包括：起跳速度阶段、T型加速阶段、S型减速阶段、匀速等待阶段和S型结束阶段；根据所述主站发送的送线长度、加速度、减速度和速度进行送线；其中，在起跳速度阶段，按照预设的起跳速度进行送线；在T型加速阶段，按照所述加速度控制送线的速度；在S型减速阶段，按照所述减速度控制送线的速度；在匀速等待阶段，按照预设的等待速度进行匀速送线；在S型结束阶段，送线速度降低至预设的截止速度，直至完成送线长度，本发明通过设计伺服系统使用CAN通讯指令，进行控制指令数据的接收和状态刷新，再使用第二编码器实现全闭环控制，不经过主站，所有算法在从站实时刷新完成，降低客户主站开发难度；多路径曲线规划满足客户所有材质的线材送线动作，无论是玻璃纤维还是高柔线，送线精准，并且充分发挥伺服电机效能。
实施例2
如图2所示，本发明实施例还提供一种全闭环多路径规划送线装置，包括：
接收模块21，用于接收主站通过CAN指令发送的送线长度、加速度、减速度和速度；
送线模块22，用于根据所述主站发送的送线长度、加速度、减速度和速度进行送线。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，接收主站通过CAN指令发送的送线长度、加速度、减速度和速度；驱动器内部规划路径，所述驱动器内部规划路径包括：起跳速度阶段、T型加速阶段、S型减速阶段、匀速等待阶段和S型结束阶段；根据所述主站发送的送线长度、加速度、减速度和速度进行送线；其中，在起跳速度阶段，按照预设的起跳速度进行送线；在T型加速阶段，按照所述加速度控制送线的速度；在S型减速阶段，按照所述减速度控制送线的速度；在匀速等待阶段，按照预设的等待速度进行匀速送线；在S型结束阶段，送线速度降低至预设的截止速度，直至完成送线长度，本发明通过设计伺服系统使用CAN通讯指令，进行控制指令数据的接收和状态刷新，再使用第二编码器实现全闭环控制，不经过主站，所有算法在从站实时刷新完成，降低客户主站开发难度；多路径曲线规划满足客户所有材质的线材送线动作，无论是玻璃纤维还是高柔线，送线精准，并且充分发挥伺服电机效能。
实施例3
如图3所示，本发明实施例还提供另一种全闭环多路径规划送线方法，包括：
S31：接收主站通过CAN指令发送的送线长度、加速度、减速度和速度；
S32：驱动器内部规划路径，所述驱动器内部规划路径包括：起跳速度阶段、T型加速阶段、S型减速阶段、匀速等待阶段和S型结束阶段；
S33：根据所述主站发送的送线长度、加速度、减速度和速度进行送线；
其中，在起跳速度阶段，按照预设的起跳速度进行送线；
在T型加速阶段，按照所述加速度控制送线的速度；
在S型减速阶段，按照所述减速度控制送线的速度；
在匀速等待阶段，按照预设的等待速度进行匀速送线；
在S型结束阶段，送线速度降低至预设的截止速度，直至完成送线长度。
在具体实践中，所述起跳速度是基于送线长度确定的。
在具体实践中，影响起跳速度阶段参数为0x608A，默认20，代表起跳速度为120RPM（20/10*60=120RPM）；送线长度越长，送线速度越快；起跳速度阶段避免伺服系统位置环对小信号响应慢，提高伺服位置环响应效率，节约时间，提高做线效率。
在具体实践中，在所述T型加速阶段中：
根据当前的速度V、减速度d计算；
减速需要的位置S（减）=0.5*V*V/d；
将基于送线长度确定的目标位置减去当前送线的实际位置，再减去S（减），若大于0，则继续T型加速阶段，若小于0，则进入S型减速阶段。
在具体实践中，影响所述T型加速阶段的参数是客户设定的加速度，客户设定的加速度值越大，送线速度上升越快；能不能达到最高送线速度和客户设定送线长度有关系；送线长度太短，则达不到最高送线速度；所述T型加速阶段中使用的电机本体的多圈编码器，避免第二编码器信号因为滞后，导致动作不稳。
在具体实践中，影响S型减速阶段的参数是客户设定的减速度，设定值越大，减速度越快，同时系数K（地址0x608C）影响S型轮廓大小，默认是30，所述系数K越小，则S型轮廓越小，同时减速越快，使得匀速等待段时间有所加长；所述S型减速阶段解决T型加速曲线策略中加速度突变的不利情况，使减速动作衔接更柔和；在S型减速阶段的减速度D的变化曲线如图4所示。
在具体实践中，在所述S型减速阶段中：
根据当前的最高速度V（高）、末速度V（末）和主站通过CAN指令发送过来的减速度d，计算从当前的最高速度V（高）到达末速度V（末）的时间T，所述时间T也是S型减速阶段时间；
T=（V（高）-V（末））/d ；
路径规划算法的刷新时间为t，所述刷新时间t也为位置环刷新周期，根据路径规划算法的刷新时间t计算出S型减速阶段时间内有n个等分N；
根据等差数列求通项公式an =a1 + (n-1)*d和前N项和公式Sn = n*a1 + n*(n-1)*d/2，得到减速度增量△d，所述减速度增量△d为每一个刷新时间t减速度的增量；
在S型减速阶段的速度V的变化曲线如图5所示，S型减速曲线是对称的，根据当前的最高速度V（高）和末速度V（末）计算中间速度V（中）；
V（中）=（V（高）+V（末））/2；
如图4所示，减速度是变化的，均匀增大和减小，增量是△d，并且对称，最高点对应的减速度最大，是图5中速度斜率最大的时刻，是V（中）对应的时刻，通过V（中）计算减速度最大时刻，确定S型减速阶段减速度何时增加和减少△d；
通过T=（V（高）-V（末））/d，确定在T/2之前减速度每周期增加△d，在T/2之后减速度每周期减少△d；
根据等差数列求通项公式和前N项和公式，在第n个路径规划算法刷新时间t里面，当前速度 V（当前）=V（高）- n*(n-1)*△d/2，编码器转一圈脉冲数W，当前速度和位置环的当前进给量Q关系，Q=V（当前）/60/4000*W；
当前速度小于等于匀速等待阶段速度，也为规划过程中位置环的当前进给量小于等于匀速等待阶段对应位置环的进给量时，进入匀速等待阶段。
在具体实践中，路径规划算法的刷新时间是250us，编码器转一圈脉冲数为131072,当前速度和位置环的当前进给量Q关系，Q=V（当前）/60/4000*131072。
在具体实践中，在所述匀速等待阶段中：
根据第二编码器和当前的伺服驱动器位置环差值判断线材送线剩余的位置是否满足预设阈值；
如果是，则所有线材有相同的速度，进入S型结束阶段。
在具体实践中，保证每根线进入S型结束阶段的余量是一致的，才能保证所有送线的长度都是准确的；达到动态平衡，每根线终止前前一阶段驱动器和电机所处的状态是一致的，才能排除送线过程中的皮带打滑误差干扰，保证每根线剩余量和当前速度高度统一；所述S型结束阶段主要目的是等待第二编码器剩余0x608D脉冲数后，进入S型结束阶段，匀速等待速度0x608B，默认20，代表匀速等待速度为120RPM（20/10*60=120RPM）；所述S型结束阶段使用外部第二编码器进行实时判断，直到线材送线剩余的位置部分达到设定值时，所有线材有着同样的速度，一起进入S型结束阶。
在具体实践中，S型结束阶段的脉冲数，默认80，代表每根线第二编码器还剩80脉冲时，即线长还剩4mm时（80/4000*200=4mm），进入S型结束阶段；值越小，S型结束段越短，耗时越少。
在具体实践中，在所述S型结束阶段中：
根据主站通过CAN指令发送的送线长度，将所述送线长度转化成第二编码器的总目标位置S（总2）；
第二编码器的实际走位置为S（实2），进入S型结束阶段的电机速度为V（匀）；
根据总目标位置S（总2）、第二编码器的实际走位置S（实2）和进入S型结束阶段的电机速度V（匀）计算电机速度V（匀）减速到零的时间T1；
S=V*T/2；
T1=2*（S（总2）—S（实2））/V（匀）；
根据进入S型结束阶段的电机速度V（匀）和电机速度V（匀）减速到零的时间T1计算S型结束阶段的减速度D(减)；
减速度D(减) =V（匀）/T1；
根据进入S型结束阶段的电机速度V（匀）和减速度D(减)计算当前速度V（下）；
当前速度V（下）=V（匀）—D(减)；
编码器转一圈脉冲数W，路径规划算法刷新时间t，当前转速和位置环的当前进给量Q关系，Q=V（下）/60/4000*W；
第2个刷新时间t规划算法周期到来时，第二编码器的实际走位置为S（实3），电机速度V（下）减速到零的时间T2，T2=2*（S（总2）—S（实3））/V（下），同时减速度D(减1) =V（下）/T2；
同时当前速度V（下1）=V（下）—D(减1)；
位置环的进给量Q=V（下1）/60/4000*W；
依次类推，不断迭代，根据位置差值变化调整时间比例，直到当前速度小于截止速度，开始以截止速度运行，判断第二编码器剩余脉冲数是否满足预设误差阈值；
如果是，则停止电机运行。
在具体实践中，S型结束阶段结束时剩余脉冲数，默认10，代表第二编码器还剩10个脉冲时，即线长还剩0.5mm时（10/4000*200=0.5mm），状态字给0x1437；值越大，S型结束段越短，耗时越少，但是不受控脉冲数越多，线越不准。
在具体实践中，S型结束阶段结束时截止速度，默认10，代表1.8RPM；10/10*4000/131072*60=1.8RPM;值越大，S型结束阶段越短，耗时越少，但是电机停止抖动会加大。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，接收主站通过CAN指令发送的送线长度、加速度、减速度和速度；驱动器内部规划路径，所述驱动器内部规划路径包括：起跳速度阶段、T型加速阶段、S型减速阶段、匀速等待阶段和S型结束阶段；根据所述主站发送的送线长度、加速度、减速度和速度进行送线；其中，在起跳速度阶段，按照预设的起跳速度进行送线；在T型加速阶段，按照所述加速度控制送线的速度；在S型减速阶段，按照所述减速度控制送线的速度；在匀速等待阶段，按照预设的等待速度进行匀速送线；在S型结束阶段，送线速度降低至预设的截止速度，直至完成送线长度，本发明通过设计伺服系统使用CAN通讯指令，进行控制指令数据的接收和状态刷新，再使用第二编码器实现全闭环控制，不经过主站，所有算法在从站实时刷新完成，降低客户主站开发难度；多路径曲线规划满足客户所有材质的线材送线动作，无论是玻璃纤维还是高柔线，送线精准，并且充分发挥伺服电机效能。
实施例4
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器1和处理器2，如图6所示，所述存储器1存储有计算机程序，所述处理器2执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的方法。
其中，存储器1至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器1在一些实施例中可以是基于CAN通讯的全闭环多路径规划送线系统的内部存储单元，例如硬盘。存储器1在另一些实施例中也可以是基于CAN通讯的全闭环多路径规划送线系统的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（SecureDigital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，存储器1还可以既包括基于CAN通讯的全闭环多路径规划送线的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器1不仅可以用于存储安装于基于CAN通讯的全闭环多路径规划送线的应用软件及各类数据，例如基于CAN通讯的全闭环多路径规划送线程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器2在一些实施例中可以是一中央处理器（Central Processing Unit,CPU）、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器1中存储的程序代码或处理数据，例如执行基于CAN通讯的全闭环多路径规划送线程序等。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，接收主站通过CAN指令发送的送线长度、加速度、减速度和速度；驱动器内部规划路径，所述驱动器内部规划路径包括：起跳速度阶段、T型加速阶段、S型减速阶段、匀速等待阶段和S型结束阶段；根据所述主站发送的送线长度、加速度、减速度和速度进行送线；其中，在起跳速度阶段，按照预设的起跳速度进行送线；在T型加速阶段，按照所述加速度控制送线的速度；在S型减速阶段，按照所述减速度控制送线的速度；在匀速等待阶段，按照预设的等待速度进行匀速送线；在S型结束阶段，送线速度降低至预设的截止速度，直至完成送线长度，本发明通过设计伺服系统使用CAN通讯指令，进行控制指令数据的接收和状态刷新，再使用第二编码器实现全闭环控制，不经过主站，所有算法在从站实时刷新完成，降低客户主站开发难度；多路径曲线规划满足客户所有材质的线材送线动作，无论是玻璃纤维还是高柔线，送线精准，并且充分发挥伺服电机效能。
本发明公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中所述的方法的步骤。其中，该存储介质可以是易失性或非易失的计算机可读取存储介质。
本发明公开实施例所提供的基于CAN通讯的全闭环多路径规划送线方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行上述方法实施例中所述的方法的步骤，具体可参见上述方法实施例，在此不再赘述。
本发明公开实施例还提供一种计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现前述实施例的任意一种方法。该计算机程序产品可以具体通过硬件、软件或其结合的方式实现。在一个可选实施例中，所述计算机程序产品具体体现为计算机存储介质，在另一个可选实施例中，计算机程序产品具体体现为软件产品，例如软件开发包（Software DevelopmentKit，SDK）等等。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
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。
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 (1)

1.一种全闭环多路径规划送线方法，其特征在于，包括：
接收主站通过CAN指令发送的送线长度、加速度、减速度和速度；
驱动器内部规划路径，所述驱动器内部规划路径包括：起跳速度阶段、T型加速阶段、S型减速阶段、匀速等待阶段和S型结束阶段；
根据所述主站发送的送线长度、加速度、减速度和速度进行送线；
其中，在起跳速度阶段，按照预设的起跳速度进行送线；
在T型加速阶段，按照所述加速度控制送线的速度；
在S型减速阶段，按照所述减速度控制送线的速度；
在匀速等待阶段，按照预设的等待速度进行匀速送线；
在S型结束阶段，送线速度降低至预设的截止速度，直至完成送线长度；
所述起跳速度是基于送线长度确定的；
在所述T型加速阶段中：
根据当前的速度V、减速度d计算减速需要的位置S（减），计算公式为S（减）=0.5*V*V/d；
将基于送线长度确定的目标位置减去当前送线的实际位置，再减去S（减），所得结果若大于0，则继续T型加速阶段，所得结果若小于0，则进入S型减速阶段；
在所述S型减速阶段中：
根据当前的最高速度V（高）、末速度V（末）和减速度d，计算从当前的最高速度V（高）到达末速度V（末）的时间T，计算公式为T=（V（高）-V（末））/d ；
根据从当前的最高速度V（高）到达末速度V（末）的时间T和路径规划算法刷新时间t计算等分n；
根据等差数列的通项公式an =a1 + (n-1)*d和前n项和公式Sn = n * (a1 + an)/2 =n*a1 + n*(n-1)*d/2计算△d；
在第n个路径规划算法刷新时间t里面，当前速度 V（当前）=V（高）- n*(n-1)*△d/2；
当前速度V（当前）小于等于匀速等待阶段速度时，进入匀速等待阶段；
在所述匀速等待阶段中：
根据第二编码器和当前的伺服驱动器位置环差值判断线材送线剩余的位置是否满足预设阈值；
如果是，则所有线材有相同的速度，进入S型结束阶段；
在所述S型结束阶段中：
将所述送线长度转化成第二编码器的总目标位置S（总2）；
根据所述总目标位置S（总2）、第二编码器的实际走位置S（实2）和进入S型结束阶段的电机速度V（匀）计算电机速度V（匀）减速到零的时间T1，计算公式为T1=2*（S（总2）—S（实2））/V（匀）；
根据进入S型结束阶段的电机速度V（匀）和电机速度V（匀）减速到零的时间T1计算S型结束阶段的减速度D(减)，计算公式为D(减) =V（匀）/T1；
根据进入S型结束阶段的电机速度V（匀）和减速度D(减)计算当前速度V（下），计算公式为V（下）=V（匀）—D(减)；
根据当前速度V（下）和编码器转一圈脉冲数W计算当前转速和位置环的当前进给量Q，计算公式为Q=V（下）/60/4000*W；
第2个刷新时间t规划算法周期到来时，第二编码器的实际走位置为S（实3），电机速度V（下）减速到零的时间T2，T2=2*（S（总2）—S（实3））/V（下），同时减速度D(减1) =V（下）/T2；
同时当前速度V（下1）=V（下）—D(减1)；
位置环的进给量Q=V（下1）/60/4000*W；
依次类推，不断迭代，根据位置差值变化调整时间比例，直到当前速度小于截止速度，以截止速度运行，判断第二编码器剩余脉冲数是否满足预设误差阈值；
如果是，则停止电机运行。
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