CN117118294A - 一种电机的位置控制方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机的位置控制方法、装置、设备及介质，涉及自动控制技术领域。该方法包括：获取位置指令；基于位置指令实现位置环闭环控制，同时对位置指令微分得到速度指令，并基于速度指令实现速度环闭环控制；基于位置环闭环控制和速度环闭环控制得到电流指令；基于电流指令实现电流环闭环控制。其中位置环闭环控制与速度环闭环控制为并联控制方式；此时由现有的三环嵌套控制方式变为两环控制方式，因此，即便是电流环的带宽为固定值，此时位置环带宽与速度环带宽之间不存在大小关系，只需要保证速度环带宽<电流环带宽且位置环带宽<电流环带宽即可。最终减少了速度环带宽对位置环带宽的限制，实现了提升设置在最外环的位置环的带宽。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，特别是涉及一种电机的位置控制方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着自动控制技术的高速发展，伺服产品也越来越完善。现有的应用于伺服产品的控制方法为使用三环的比例积分调节控制方法(Proportional integral control，PI控制)，其中三环包括电流环、速度环、位置环，图1为现有的三环嵌套控制方式的控制示意图，如图1所示，位置环设置在最外环，包络电流环和速度环，电流环设置在最内环，速度环设置在中间环，此时电流环、速度环、位置环构成三环嵌套控制方式。由于在进行PI控制的过程中，电流环的带宽是固定值，且在电流环的带宽是固定值的情况下，保证伺服产品的稳定控制，必须满足位置环带宽<速度环带宽<电流环带宽，导致设置在最外环的位置环的带宽难以提升。
鉴于上述存在的问题，寻求如何提升位置环的带宽是本领域技术人员竭力解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电机的位置控制方法、装置、设备及介质，用于解决在电流环的带宽是固定值的情况下，必须满足位置环带宽<速度环带宽<电流环带宽，导致设置在最外环的位置环的带宽难以提升的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电机的位置控制方法，包括：
获取位置指令；
基于位置指令实现位置环闭环控制，同时对位置指令微分得到速度指令，并基于速度指令实现速度环闭环控制；
基于位置环闭环控制和速度环闭环控制得到电流指令；
基于电流指令实现电流环闭环控制。
另一方面，基于位置指令实现位置环闭环控制包括：
根据位置指令获取位置反馈；
对位置指令和位置反馈进行PI调节并生成位置环输出，以实现位置环闭环控制。
另一方面，基于速度指令实现速度环闭环控制包括：
根据速度指令获取速度反馈；
对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出，以实现速度环闭环控制。
另一方面，基于电流指令实现电流环闭环控制包括：
根据位置环输出和速度环输出得到电流指令；
传输电流指令至电流环，以实现电流环闭环控制。
另一方面，在对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出之后，还包括：
获取位置环进行PI调节对应的位置环比例增益和位置环积分增益，以及速度环进行PI调节对应的速度环比例增益和速度环积分增益；
根据位置环比例增益、位置环积分增益、速度环比例增益、速度环积分增益、拉普拉斯算子确定传递函数。
另一方面，对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出包括：
对速度指令和速度反馈进行积分调节并生成积分调节输出；
对速度指令和速度反馈进行比例调节并生成比例调节输出；
采集并传输积分调节输出和比例调节输出至电流环。
另一方面，对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出包括：
对速度指令和速度反馈进行积分调节并生成积分调节输出；
根据速度反馈确定比例系数；
采集并传输积分调节输出和比例系数至电流环。
另一方面，还包括：
获取位置环比例增益、位置环积分增益，以及速度环进行积分调节对应的速度环积分增益和比例系数对应的速度环比例增益；
根据位置环比例增益、位置环积分增益、速度环比例增益、速度环积分增益、拉普拉斯算子确定传递函数。
另一方面，采集并传输积分调节输出和比例调节输出至电流环包括：
采集并传输积分调节输出和比例系数至电流环。
另一方面，还包括：
获取位置环比例增益、位置环积分增益、比例系数对应的速度环比例增益；
根据位置环比例增益、位置环积分增益、速度环比例增益、拉普拉斯算子确定传递函数。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电机的位置控制装置，包括：
第一获取模块，用于获取位置指令；
并联闭环控制模块，用于基于位置指令实现位置环闭环控制，同时对位置指令微分得到速度指令，并基于速度指令实现速度环闭环控制；
第一得到模块，用于基于位置环闭环控制和速度环闭环控制得到电流指令；
电流环闭环控制模块，用于基于电流指令实现电流环闭环控制。
此外，该装置还包括以下模块：
另一方面，基于位置指令实现位置环闭环控制包括：
第二获取模块，用于根据位置指令获取位置反馈；
第一生成模块，用于对位置指令和位置反馈进行PI调节并生成位置环输出，以实现位置环闭环控制。
另一方面，基于速度指令实现速度环闭环控制包括：
第三获取模块，用于根据速度指令获取速度反馈；
第二生成模块，用于对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出，以实现速度环闭环控制。
另一方面，基于电流指令实现电流环闭环控制包括：
第二得到模块，用于根据位置环输出和速度环输出得到电流指令；
传输模块，用于传输电流指令至电流环，以实现电流环闭环控制。
另一方面，在对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出之后，还包括：
第四获取模块，用于获取位置环进行PI调节对应的位置环比例增益和位置环积分增益，以及速度环进行PI调节对应的速度环比例增益和速度环积分增益；
第一确定模块，用于根据位置环比例增益、位置环积分增益、速度环比例增益、速度环积分增益、拉普拉斯算子确定传递函数。
另一方面，对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出包括：
第一积分调节模块，用于对速度指令和速度反馈进行积分调节并生成积分调节输出；
比例调节模块，用于对速度指令和速度反馈进行比例调节并生成比例调节输出；
第一采集并传输模块，用于采集并传输积分调节输出和比例调节输出至电流环。
另一方面，对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出包括：
第二积分调节模块，用于对速度指令和速度反馈进行积分调节并生成积分调节输出；
第二确定模块，用于根据速度反馈确定比例系数；
第二采集并传输模块，用于采集并传输积分调节输出和比例系数至电流环。
另一方面，还包括：
第五获取模块，用于获取位置环比例增益、位置环积分增益，以及速度环进行积分调节对应的速度环积分增益和比例系数对应的速度环比例增益；
第三确定模块，用于根据位置环比例增益、位置环积分增益、速度环比例增益、速度环积分增益、拉普拉斯算子确定传递函数。
另一方面，采集并传输积分调节输出和比例调节输出至电流环包括：
第三采集并传输模块，用于采集并传输积分调节输出和比例系数至电流环。
另一方面，还包括：
第六获取模块，用于获取位置环比例增益、位置环积分增益、比例系数对应的速度环比例增益；
第四确定模块，用于根据位置环比例增益、位置环积分增益、速度环比例增益、拉普拉斯算子确定传递函数。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电机的位置控制设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序，实现电机的位置控制方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供了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，计算机程序被处理器执行时，实现上述全部电机的位置控制方法的步骤。
本发明所提供的一种电机的位置控制方法包括：获取位置指令；基于位置指令实现位置环闭环控制，同时对位置指令微分得到速度指令，并基于速度指令实现速度环闭环控制；基于位置环闭环控制和速度环闭环控制得到电流指令；基于电流指令实现电流环闭环控制。由于位置环闭环控制与速度环闭环控制为并联控制方式，此时由现有的三环嵌套控制方式变为两环控制方式，因此，即便是电流环的带宽为固定值，此时位置环带宽与速度环带宽之间不存在大小关系，只需要保证速度环带宽<电流环带宽且位置环带宽<电流环带宽即可，此时减少了速度环带宽对位置环带宽的限制，实现了提升设置在最外环的位置环的带宽。
本发明还提供了一种电机的位置控制装置、设备及介质，效果同上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为现有的三环嵌套控制方式的控制示意图；
图2为本发明实施例所提供的一种电机的位置控制方法流程图；
图3为本发明实施例所提供的第一种电机的位置控制方法的控制示意图；
图4为本发明实施例所提供的第二种电机的位置控制方法的控制示意图；
图5为本发明实施例所提供的第三种电机的位置控制方法的控制示意图；
图6为本发明实施例所提供的第四种电机的位置控制方法的控制示意图；
图7为本发明实施例所提供的一种电机的位置控制装置结构图；
图8为本发明实施例所提供的一种电机的位置控制设备结构图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
本发明的核心是提供一种电机的位置控制方法、装置、设备及介质，其能够减少速度环带宽对位置环带宽的限制，提升设置在最外环的位置环的带宽。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1为现有的三环嵌套控制方式的控制示意图，如图1所示，最外环为位置环，位置环的输入为获取到的位置指令以及位置环闭环控制输出后积分得到的位置反馈，对位置指令和位置反馈进行PI调节生成速度指令；中间环为速度环，速度环的输入为生成速度指令以及电流环闭环控制输出后积分得到的速度反馈，对速度指令和速度反馈进行PI调节生成电流指令；最内环为电流环，电流环的输入为生成电流指令，进行电流环闭环控制输出后进行积分，以便于得到速度反馈，此时构成三环嵌套控制方式。
图2为本发明实施例所提供的一种电机的位置控制方法流程图，图3为本发明实施例所提供的第一种电机的位置控制方法的控制示意图，结合图2和图3所示，该电机的位置控制方法，包括：
S10：获取位置指令；
其中位置指令作为位置环的输入，其通过可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller，PLC)或上位机传输，且该位置信号在一些实施例中为角位置信号；
S11：基于所述位置指令实现位置环闭环控制，同时对所述位置指令微分得到速度指令，并基于所述速度指令实现速度环闭环控制；
实现位置环闭环控制还需要位置环闭环控制输出后进行积分运算后得到的位置反馈也同时作为位置环的输入才能实现位置环闭环控制；
得到位置指令后，将现有的三环嵌套控制方式中的对位置指令进行PI调节后生成速度指令，替换为，对位置指令进行微分计算，进而得到速度指令，此时将原来的嵌套控制方式拆分为另外一次的速度环闭环控制；
其中位置环闭环控制与速度环闭环控制为并联控制方式；对于位置环闭环控制与速度环闭环控制可以同时进行，并不区分位置环闭环控制与速度环闭环控制的先后顺序；
S12：基于位置环闭环控制和速度环闭环控制得到电流指令；
电流环闭环控制需要根据位置环闭环控制和速度环闭环控制得到电流指令才能进行，因此，将并联控制方式的位置环闭环控制与速度环闭环控制的输出均采集，并根据位置环闭环控制的输出和速度环闭环控制的输出得到电流指令；
S13：基于电流指令实现电流环闭环控制。
电流指令作为电流环的输入，当电流指令通过电流环输出时，还需要对其进行积分运算，以便于获取速度环对应的速度反馈，进而实现电流环闭环控制。
由于位置环闭环控制与速度环闭环控制为并联控制方式，此时由现有的三环嵌套控制方式变为两环控制方式，因此，即便是电流环的带宽为固定值，此时位置环带宽与速度环带宽之间不存在大小关系，只需要保证速度环带宽<电流环带宽且位置环带宽<电流环带宽即可，此时减少了速度环带宽对位置环带宽的限制，实现了提升设置在最外环的位置环的带宽。
在上述实施例的基础上，作为一种更优选的实施例，基于位置指令实现位置环闭环控制包括：
根据位置指令获取位置反馈；
对位置指令和位置反馈进行PI调节并生成位置环输出，以实现位置环闭环控制。
对应的，基于速度指令实现速度环闭环控制包括：
根据速度指令获取速度反馈；
对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出，以实现速度环闭环控制。
根据图3可知，速度环的输入为速度指令。速度指令是由位置指令进行微分计算得到的，由于微分计算带来的量化噪声的影响，速度指令与速度反馈进行PI调节后得到的电流指令中存在较大高频电流噪声，导致电机运行振动和运行噪声较大。
与上述实施例对应的，基于电流指令实现电流环闭环控制包括：
根据位置环输出和速度环输出得到电流指令；
传输电流指令至电流环，以实现电流环闭环控制。
则，在对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出之后，还包括：
获取位置环进行PI调节对应的位置环比例增益Kp和位置环积分增益Ki，以及速度环进行PI调节对应的速度环比例增益Kv和速度环积分增益Kvi；
根据位置环比例增益Kp、位置环积分增益Ki、速度环比例增益Kv、速度环积分增益Kvi、拉普拉斯算子S确定传递函数。
在本实施例中将传递函数记为Y/X，其中，Y为整体的闭环控制的输出值，X为整体的闭环控制的输入值，则传递函数的公式为：
Y/X＝(Kv*S^2+(Kp+Kvi)*S+Ki)/(S^3+Kv*S^2+(Kp+Kvi)*S+Ki)；
由此可以看出，在传递函数的分子上出现二次项Kv*S^2，二次项Kv*S^2使得在电机的位置控制设备运行在加速度不连续(加速度不连续也可以理解为：在加速和减速结束处存在突变导致出现的转折点)的情况下存在位置超调的问题。
为了解决位置超调的问题，图4为本发明实施例所提供的第二种电机的位置控制方法的控制示意图，在上述实施例的基础上，作为一种更优选的实施例，如图4所示，对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出包括：
对速度指令和速度反馈进行积分调节并生成积分调节输出；
对速度指令和速度反馈进行比例调节并生成比例调节输出；
采集并传输积分调节输出和比例调节输出至电流环。
在本实施例中，速度环的PI控制可以分为积分调节和比例调节，因此，可以将速度环闭环控制中的PI调节拆分成积分调节和比例调节，其具体的推导过程可参见如下内容：
其中速度环闭环控制可以表示为(Kv*S+Kvi)/S＝比例调节+积分调节＝Kv+Kvi/S。
此时，根据图4可知，速度指令由位置指令进行微分计算后得到，其中的比例调节会明显放大速度指令的微分噪声，积分调节对速度指令的微分噪声放大并不明显，因此，可以将速度环闭环控制中的PI调节拆分成积分调节和比例调节，此时需要保持速度环的积分调节保持不变。
为了解决位置超调的问题，图5为本发明实施例所提供的第三种电机的位置控制方法的控制示意图，在上述实施例的基础上，作为一种更优选的实施例，如图5所示，对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出包括：
对速度指令和速度反馈进行积分调节并生成积分调节输出；
根据速度反馈确定比例系数；
采集并传输积分调节输出和比例系数至电流环。
在本实施例中，将速度环闭环控制的PI调节中的比例调节改进为只包含速度反馈乘以比例系数的闭环控制方式，此时实现了明显减弱电流指令中的电流噪声。
另外，获取位置环比例增益Kp、位置环积分增益Ki，以及速度环进行积分调节对应的速度环积分增益Kvi和比例系数对应的速度环比例增益Kv；
根据位置环比例增益Kp、位置环积分增益Ki、速度环比例增益Kv、速度环积分增益Kvi、拉普拉斯算子S确定传递函数。
在本实施例中将传递函数记为Y/X，其中，Y为整体的闭环控制的输出值，X为整体的闭环控制的输入值，则传递函数的公式为：
Y/X＝((Kp+Kvi)*S+Ki)/(S^3+Kv*S^2+(Kp+Kvi)*S+Ki)；
由此可以看出，在传递函数的分子未曾出现二次项Kv*S^2，避免了二次项Kv*S^2使得在电机的位置控制设备运行在加速度不连续(加速度不连续也可以理解为：在加速和减速结束处存在突变导致出现的转折点)的情况下存在位置超调的问题。
图6为本发明实施例所提供的第四种电机的位置控制方法的控制示意图，如图6所示，其中，采集并传输积分调节输出和比例调节输出至电流环包括：
采集并传输积分调节输出和比例系数至电流环。
由此可以看出，图6中不存在对位置指令进行微分计算的操作，因此位置指令进行微分计算带来的量化噪声被完全消除。
则，还另外获取位置环比例增益Kp、位置环积分增益Ki、比例系数对应的速度环比例增益Kv；
根据位置环比例增益、位置环积分增益、速度环比例增益、拉普拉斯算子S确定传递函数。
在本实施例中将传递函数记为Y/X，其中，Y为整体的闭环控制的输出值，X为整体的闭环控制的输入值，则传递函数的公式为：
Y/X＝(Kp*S+Ki)/(S^3+Kv*S^2+Kp*S+Ki)；
由此可以看出，在传递函数的分子未曾出现二次项Kv*S^2，避免了二次项Kv*S^2使得在电机的位置控制设备运行在加速度不连续(加速度不连续也可以理解为：在加速和减速结束处存在突变导致出现的转折点)的情况下存在位置超调的问题；且由现有的三环嵌套控制方式变为两环控制方式，因此，即便是电流环的带宽为固定值，此时位置环带宽与速度环带宽之间不存在大小关系，只需要保证速度环带宽<电流环带宽且位置环带宽<电流环带宽即可，此时减少了速度环带宽对位置环带宽的限制，实现了提升设置在最外环的位置环的带宽。
在上述实施例中，对于电机的位置控制方法进行了详细描述，本发明还提供电机的位置控制装置对应的实施例。需要说明的是，本发明从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。
图7为本发明实施例所提供的一种电机的位置控制装置结构图，如图7所示，本发明还提供了一种电机的位置控制装置，包括：
第一获取模块70，用于获取位置指令；
并联闭环控制模块71，用于基于位置指令实现位置环闭环控制，同时对位置指令微分得到速度指令，并基于速度指令实现速度环闭环控制；
第一得到模块72，用于基于位置环闭环控制和速度环闭环控制得到电流指令；
电流环闭环控制模块73，用于基于电流指令实现电流环闭环控制。
此外，该装置还包括以下模块：
在一些实施例中，基于位置指令实现位置环闭环控制包括：
第二获取模块，用于根据位置指令获取位置反馈；
第一生成模块，用于对位置指令和位置反馈进行PI调节并生成位置环输出，以实现位置环闭环控制。
在一些实施例中，基于速度指令实现速度环闭环控制包括：
第三获取模块，用于根据速度指令获取速度反馈；
第二生成模块，用于对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出，以实现速度环闭环控制。
在一些实施例中，基于电流指令实现电流环闭环控制包括：
第二得到模块，用于根据位置环输出和速度环输出得到电流指令；
传输模块，用于传输电流指令至电流环，以实现电流环闭环控制。
在一些实施例中，在对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出之后，还包括：
第四获取模块，用于获取位置环进行PI调节对应的位置环比例增益和位置环积分增益，以及速度环进行PI调节对应的速度环比例增益和速度环积分增益；
第一确定模块，用于根据位置环比例增益、位置环积分增益、速度环比例增益、速度环积分增益、拉普拉斯算子确定传递函数。
在一些实施例中，对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出包括：
第一积分调节模块，用于对速度指令和速度反馈进行积分调节并生成积分调节输出；
比例调节模块，用于对速度指令和速度反馈进行比例调节并生成比例调节输出；
第一采集并传输模块，用于采集并传输积分调节输出和比例调节输出至电流环。
在一些实施例中，对速度指令和速度反馈进行PI调节并生成速度环输出包括：
第二积分调节模块，用于对速度指令和速度反馈进行积分调节并生成积分调节输出；
第二确定模块，用于根据速度反馈确定比例系数；
第二采集并传输模块，用于采集并传输积分调节输出和比例系数至电流环。
在一些实施例中，还包括：
第五获取模块，用于获取位置环比例增益、位置环积分增益，以及速度环进行积分调节对应的速度环积分增益和比例系数对应的速度环比例增益；
第三确定模块，用于根据位置环比例增益、位置环积分增益、速度环比例增益、速度环积分增益、拉普拉斯算子确定传递函数。
在一些实施例中，采集并传输积分调节输出和比例调节输出至电流环包括：
第三采集并传输模块，用于采集并传输积分调节输出和比例系数至电流环。
在一些实施例中，还包括：
第六获取模块，用于获取位置环比例增益、位置环积分增益、比例系数对应的速度环比例增益；
第四确定模块，用于根据位置环比例增益、位置环积分增益、速度环比例增益、拉普拉斯算子确定传递函数。
由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
图8为本发明实施例所提供的一种电机的位置控制设备结构图，如图8所示，一种电机的位置控制设备包括：
存储器80，用于存储计算机程序；
处理器81，用于执行计算机程序时实现如上述实施例中所提到的电机的位置控制方法的步骤。
本实施例提供的电机的位置控制设备可以为伺服驱动器、变频器等等设备，还可以应用于设置有处理器和存储器的异步电机、同步电机、直流电机等电机。
其中，处理器81可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器81可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器81也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器81可以集成有图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器81还可以包括人工智能(Artificial Intelligence，AI)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器80可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器80还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器80至少用于存储以下计算机程序，其中，该计算机程序被处理器81加载并执行之后，能够实现前述任意一个实施例公开的电机的位置控制方法的相关步骤。另外，存储器80所存储的资源还可以包括操作系统和数据等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统可以包括Windows、Unix、Linux等。数据可以包括但不限于电机的位置控制方法等。
在一些实施例中，电机的位置控制设备还可包括有显示屏、输入输出接口、通信接口、电源以及通信总线。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构并不构成对电机的位置控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
本发明实施例提供的电机的位置控制设备，包括存储器80和处理器81，处理器81在执行存储器80存储的程序时，能够实现电机的位置控制方法。
最后，本发明还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。
可以理解的是，如果上述实施例中的方法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，本发明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，执行本发明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(Read-Only Memory)，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。
以上对本发明所提供的一种电机的位置控制方法、装置、设备及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (13)
1.一种电机的位置控制方法，其特征在于，包括：
获取位置指令；
基于所述位置指令实现位置环闭环控制，同时对所述位置指令微分得到速度指令，并基于所述速度指令实现速度环闭环控制；
基于所述位置环闭环控制和所述速度环闭环控制得到电流指令；
基于所述电流指令实现电流环闭环控制。
2.根据权利要求1所述的电机的位置控制方法，其特征在于，所述基于所述位置指令实现位置环闭环控制包括：
根据所述位置指令获取位置反馈；
对所述位置指令和所述位置反馈进行PI调节并生成位置环输出，以实现位置环闭环控制。
3.根据权利要求2所述的电机的位置控制方法，其特征在于，所述基于所述速度指令实现速度环闭环控制包括：
根据所述速度指令获取速度反馈；
对所述速度指令和所述速度反馈进行PI调节并生成速度环输出，以实现速度环闭环控制。
4.根据权利要求3所述的电机的位置控制方法，其特征在于，所述基于所述电流指令实现电流环闭环控制包括：
根据所述位置环输出和所述速度环输出得到电流指令；
传输所述电流指令至所述电流环，以实现电流环闭环控制。
5.根据权利要求3所述的电机的位置控制方法，其特征在于，在所述对所述速度指令和所述速度反馈进行PI调节并生成速度环输出之后，还包括：
获取所述位置环进行所述PI调节对应的位置环比例增益和位置环积分增益，以及所述速度环进行所述PI调节对应的速度环比例增益和速度环积分增益；
根据所述位置环比例增益、所述位置环积分增益、所述速度环比例增益、所述速度环积分增益、拉普拉斯算子确定传递函数。
6.根据权利要求5所述的电机的位置控制方法，其特征在于，所述对所述速度指令和所述速度反馈进行PI调节并生成速度环输出包括：
对所述速度指令和所述速度反馈进行积分调节并生成积分调节输出；
对所述速度指令和所述速度反馈进行比例调节并生成比例调节输出；
采集并传输所述积分调节输出和所述比例调节输出至所述电流环。
7.根据权利要求5所述的电机的位置控制方法，其特征在于，所述对所述速度指令和所述速度反馈进行PI调节并生成速度环输出包括：
对所述速度指令和所述速度反馈进行积分调节并生成积分调节输出；
根据所述速度反馈确定比例系数；
采集并传输所述积分调节输出和所述比例系数至所述电流环。
8.根据权利要求7所述的电机的位置控制方法，其特征在于，还包括：
获取所述位置环比例增益、所述位置环积分增益，以及所述速度环进行所述积分调节对应的所述速度环积分增益和所述比例系数对应的所述速度环比例增益；
根据所述位置环比例增益、所述位置环积分增益、所述速度环比例增益、所述速度环积分增益、所述拉普拉斯算子确定所述传递函数。
9.根据权利要求7所述的电机的位置控制方法，其特征在于，所述采集并传输所述积分调节输出和所述比例调节输出至所述电流环包括：
采集并传输所述积分调节输出和所述比例系数至所述电流环。
10.根据权利要求9所述的电机的位置控制方法，其特征在于，还包括：
获取所述位置环比例增益、所述位置环积分增益、所述比例系数对应的所述速度环比例增益；
根据所述位置环比例增益、所述位置环积分增益、所述速度环比例增益、所述拉普拉斯算子确定所述传递函数。
11.一种电机的位置控制装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取位置指令；
并联闭环控制模块，用于基于所述位置指令实现位置环闭环控制，同时对所述位置指令微分得到速度指令，并基于所述速度指令实现速度环闭环控制；
第一得到模块，用于基于所述位置环闭环控制和所述速度环闭环控制得到电流指令；
电流环闭环控制模块，用于基于所述电流指令实现电流环闭环控制。
12.一种电机的位置控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至10任意一项所述的电机的位置控制方法的步骤。
13.一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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至10任意一项所述的电机的位置控制方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311133166.6A CN117118294A (zh) | 2023-09-01 | 2023-09-01 | 一种电机的位置控制方法、装置、设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311133166.6A CN117118294A (zh) | 2023-09-01 | 2023-09-01 | 一种电机的位置控制方法、装置、设备及介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117118294A true CN117118294A (zh) | 2023-11-24 |
Family
ID=88808913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311133166.6A Pending CN117118294A (zh) | 2023-09-01 | 2023-09-01 | 一种电机的位置控制方法、装置、设备及介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
2023
- 2023-09-01 CN CN202311133166.6A patent/CN117118294A/zh active Pending
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