CN117639558A - 跌落抑制方法和装置、伺服驱动器、伺服控制系统 - Google Patents
跌落抑制方法和装置、伺服驱动器、伺服控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117639558A CN117639558A CN202311624302.1A CN202311624302A CN117639558A CN 117639558 A CN117639558 A CN 117639558A CN 202311624302 A CN202311624302 A CN 202311624302A CN 117639558 A CN117639558 A CN 117639558A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- target
- current
- loop gain
- speed
- gain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title claims abstract description 63
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 77
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 11
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 15
- 230000004044 response Effects 0.000 description 17
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 9
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种跌落抑制方法和装置、伺服驱动器、伺服控制系统,所述方法包括:响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大目标控制环增益;基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动目标部件运动,以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时,对目标部件进行重力跌落抑制,并在重力跌落抑制完成时,减小目标控制环增益,以将目标控制环增益恢复至原始增益。本发明的跌落抑制方法,实现简单,能够减小部件在重力作用下的位置跌落,避免或者减弱了点头现象。
Description
技术领域
本发明涉及运动控制技术领域,尤其涉及一种跌落抑制方法、一种计算机可读存储介质、一种伺服驱动器、一种伺服控制系统和一种跌落抑制装置。
背景技术
对于经济转型的契机对我国工业产业链升级提出了更高的要求,要求我们进行集约化的发展、工业自动化的发展,提高人力、资金、机械的使用效率。伺服系统是用来精确跟随和复制某一机械的反馈技术,是工业自动化必定应用的技术。这就要求伺服系统必须要具有高速、高精、高响应、高刚性的性能。工业生产中,如垂直运动的电机轴,或者六关节机器人中等机电系统经常受重力力矩作用。为保持机械臂断电后不跌落,往往使用带抱闸的电机,在上使能时,机械抱闸松开,如果没有补偿,负载会受重力影响跌落,再在闭环控制作用下回复到原位置,该现象也称为“点头”。
目前相关技术中为了避免点头现象的出现,或者减弱点头现象,主要为补偿类方法,通过辨识估算出所需重力电流,通过前馈的方式将该电流直接加入指令中,如模型计算法、离线辨识法和力平衡法等。模型计算法依赖精确的模型,同时实时计算负荷大,不适用于伺服驱动器处理,并且受负载或姿态变化,不同工况或位置所需的重力补偿电流不同。离线辨识存储法需要平衡存储空间与补偿精度的关系,且负载变化需要重新标定。力平衡法计算简单,但无法应对首次上电,且驱动器断电时未必进入力平衡状态,不能覆盖所有工况。综上,补偿类方法难以同时简单精确辨识所有工况所需电流。
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,本发明的第一个目的在于提出一种跌落抑制方法,响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大目标控制环增益,基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动目标部件运动,从而能够减小部件在重力作用下的位置跌落,避免或者减弱了点头现象。
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控制系统。
本发明的第五个目的在于提出一种跌落抑制装置。
为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种跌落抑制方法,所述方法包括:响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大目标控制环增益;基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动所述目标部件运动,以在基于所述使能信号或抱闸释放信号释放所述目标部件时,对所述目标部件进行重力跌落抑制,并在重力跌落抑制完成时,减小目标控制环增益,以将目标控制环增益恢复至原始增益。
根据本发明实施例的跌落抑制方法,响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大目标控制环增益;基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动目标部件运动,以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时,对目标部件进行重力跌落抑制,并在重力跌落抑制完成时,减小目标控制环增益,以将目标控制环增益恢复至原始增益。由此,该方法能够减小部件在重力作用下的位置跌落,避免或者减弱了点头现象。
另外,根据本发明上述实施例的跌落抑制方法还可以具有如下的附加技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述目标控制环增益包括速度环增益,所述基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动所述目标部件运动,包括:基于增大后的速度环增益,采用电流前馈式或修改积分式计算得到总目标电流;基于所述总目标电流控制所述目标电机带动所述目标部件运动。
根据本发明的一个实施例,基于增大后的速度环增益,采用电流前馈式计算得到总目标电流,包括:获取所述目标电机的总目标速度与实际速度之间的速度差值;将所述速度差值输入至速度调节器得到第一目标电流;获取增大后的速度环增益与所述第一目标电流的乘积,得到所述总目标电流。
根据本发明的一个实施例,在减小所述目标控制环增益时,所述方法还包括获取第一补偿电流;基于减小后的速度环增益和所述第一补偿电流计算得到所述总目标电流。
根据本发明的一个实施例,所述第一补偿电流通过以下方式进行表达:
Iff=Igravity(1-vg2/vg1)
其中,Iff为当前时刻的第一补偿电流,Igravity为上一时刻的总目标电流,vg2为当前时刻的速度环增益,vg1为上一时刻的速度环增益。
根据本发明的一个实施例,所述基于减小后的速度环增益和所述第一补偿电流计算得到所述总目标电流,包括:获取减小后的速度环增益和所述第一目标电流的乘积,得到第二目标电流;获取所述第二目标电流与所述第一补偿电流的和,得到所述总目标电流。
根据本发明的一个实施例,基于增大后的速度环增益,采用修改积分式计算得到总目标电流,包括:获取所述目标电机的总目标速度与实际速度之间的速度差值;将所述速度差值输入至速度调节器的积分控制器得到第三目标电流,并将所述速度差值输入至所述速度调节器的其它控制器得到第四目标电流,其中,所述其它控制器为所述速度调节器中除所述积分控制器之外的控制器;获取所述第三目标电流与所述第四目标电流的和,得到第五目标电流;获取增大后的速度环增益与所述第五目标电流的乘积,得到所述总目标电流。
根据本发明的一个实施例,在减小所述目标控制环增益时,所述方法还包括:获取第二补偿电流;基于减小后的速度环增益和所述第二补偿电流计算得到所述总目标电流。
根据本发明的一个实施例,所述第二补偿电流通过以下方式进行表达:
Iff_integrator=Igravity(1/vg2-1/vg1)
其中,Iff_integrator为当前时刻的第二补偿电流,Igravity为上一时刻的总目标电流,vg2为当前时刻的速度环增益,vg1为上一时刻的速度环增益。
根据本发明的一个实施例,所述基于减小后的速度环增益和所述第二补偿电流计算得到所述总目标电流,包括:获取所述第三目标电流、所述第四目标电流和所述第二补偿电流的和,得到第六目标电流;获取减小后的速度环增益和所述第六目标电流的乘积,得到所述总目标电流。
根据本发明的一个实施例,所述目标控制环增益还包括位置环增益,所述方法还包括:基于增大后的位置环增益计算得到所述目标电机的总目标速度。
根据本发明的一个实施例,所述基于增大后的位置环增益计算得到所述目标电机的总目标速度,包括:获取所述目标电机的目标位置与实际位置之间的位置差值;将所述位置差值输入至位置调节器得到目标速度;获取所述目标速度与所述增大后的位置环增益的乘积,得到所述总目标速度。
根据本发明的一个实施例,在减小所述目标控制环增益时,所述方法还包括:获取减小后的位置环增益和所述目标速度的乘积,得到所述总目标速度。
根据本发明的一个实施例,所述方法还包括:获取对所述目标部件进行重力跌落抑制的时长,在所述时长达到预设时长的情况下,确定对所述目标部件进行重力跌落抑制完成;或者,获取所述目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值,在所述位置差值小于预设差值的情况下,确定对所述目标部件进行重力跌落抑制完成;或者,获取所述目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值,在所述位置差值小于预设差值且持续预设时间的情况下,确定对所述目标部件进行重力跌落抑制完成。
为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现上述的跌落抑制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质,通过执行时实现上述的跌落抑制方法,能够减小部件在重力作用下的位置跌落,避免或者减弱了点头现象。
为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出的一种伺服驱动器,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程序,所述处理器执行所述程序时,实现上述的跌落抑制方法。
根据本发明实施例的伺服驱动器,通过执行上述的跌落抑制方法,能够减小部件在重力作用下的位置跌落,避免或者减弱了点头现象。
为达到上述目的,本发明第四方面实施例提出的一种伺服控制系统,包括机器人和上述的伺服驱动器,所述机器人包括目标部件,所述目标部件为机械臂。
根据本发明实施例的伺服控制系统,通过包括机器人和上述的伺服驱动器,能够减小部件在重力作用下的位置跌落,避免或者减弱了点头现象。
为达到上述目的,本发明第五方面实施例提出了一种跌落抑制装置,包括:调节模块,用于响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大目标控制环增益;控制模块,用于基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动所述目标部件运动,以在基于所述使能信号或抱闸释放信号释放所述目标部件时,对所述目标部件进行重力跌落抑制,并在重力跌落抑制完成时,减小所述目标控制环增益,以将所述目标控制环增益恢复至原始增益。
根据本发明实施例的跌落抑制装置,调节模块用于响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大目标控制环增益,控制模块用于基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动目标部件运动,以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时,对目标部件进行重力跌落抑制,并在重力跌落抑制完成时,减小目标控制环增益,以将目标控制环增益恢复至原始增益。由此,该装置能够减小部件在重力作用下的位置跌落,避免或者减弱了点头现象。
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
图1为根据本发明实施例的跌落抑制方法的流程图;
图2为根据本发明实施例的增益放大系数变化曲线示意图;
图3为根据本发明另一个实施例的增益放大系数变化曲线示意图;
图4为根据本发明实施例的电流前馈式计算总目标电流示意图;
图5为根据本发明实施例的修改积分式计算总目标电流示意图;
图6为根据本发明一个具体示例的跌落抑制方法的流程图;
图7为根据本发明另一个具体示例的跌落抑制方法的流程图;
图8为根据本发明实施例的伺服驱动器的方框示意图;
图9为根据本发明实施例的伺服控制系统的方框示意图;
图10为根据本发明实施例的跌落抑制装置的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述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。
下面参考附图描述本发明实施例提出的跌落抑制方法、计算机可读存储介质、伺服驱动器、伺服控制系统和跌落抑制装置。
图1为根据本发明实施例的跌落抑制方法的流程图。
如图1所示,本发明实施例的跌落抑制方法可包括以下步骤:
S1,响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大目标控制环增益,其中,目标控制环增益可包括速度环增益、或者速度环增益和位置环增益。
S2,基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动目标部件运动,以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时,对目标部件进行重力跌落抑制,并在重力跌落抑制完成时,减小目标控制环增益,以将目标控制环增益恢复至原始增益。
具体而言,使能信号就是通过给伺服驱动器发送信号,让伺服驱动器对伺服电机供电,也就是说,在接收到这个信号后,伺服驱动器的电流环、速度环、位置环进入工作状态,其中,具体是哪个环起作用,可由伺服驱动器控制模式决定。抱闸释放信号通常是指一个信号或指令,用于控制机械或电子系统中的制动器(通常是电磁制动器)释放或解除,这种信号通常用于使系统中的制动装置放开,以允许目标部件运动或操作。
伺服驱动器是指控制伺服电机的一种装置,点头现象是指伺服驱动器控制的电机轴的末端负载(目标部件,如机械臂或者不同类型的工具或刀具等),由于受重力原因,在伺服驱动器使能的瞬间,或者在接收到抱闸释放信号时,伺服驱动器响应不及时,出现轴末端目标部件向重力方向短时运行,然后又回到伺服驱动器使能时的位置的现象。由此,为了避免或者减弱该现象的发生,可响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,并增大目标控制环增益。例如,目标控制环增益可包括速度环增益,可在当前速度环增益的基础上加上预先设定的增益值,或者可在当前速度环增益的基础上乘以预先设定的增益放大系数,如可将当前速度环增益放大5倍等。又如,目标控制环增益还可包括速度环增益和位置环增益,也就是说,可在当前速度环增益的基础上加上预先设定的增益值,或者可在当前速度环增益的基础上乘以预先设定的增益放大系数,如可将当前速度环增益放大3倍等,并且可在当前位置环增益的基础上加上预先设定的增益值,或者可在当前位置环增益的基础上乘以预先设定的增益放大系数,如可将当前位置环增益放大2倍等,即同时增大速度环增益和位置环增益。
在确定增大后的目标控制环增益后,可根据增大后的目标控制环增益控制目标电机带动目标部件运动,其中,目标电机是指控制目标部件运动的电机,可以使用带抱闸的电机,从而能够保持目标部件断电后不跌落,且在上电后,目标电机可根据伺服驱动器的指令来控制目标部件进行运动,也就是说,在目标控制环增益变大后,可以使控制系统更快地响应目标位置的变化,这意味着会更迅速地减小位置误差,更接近目标位置。由此,目标电机根据增大后的目标控制环增益控制目标部件运动,可对目标部件进行重力跌落抑制,从而可减小使能时的位置跌落,适用所用工况,无需目标部件的信息,算法实现简单。
另外,在对目标部件进行重力跌落抑制完成后,为了避免高位置环增益带来的机械谐振的问题,影响正常运动时的跟踪性能,可减小目标控制环增益,以将目标控制环增益恢复至原始增益,在恢复至原始增益后,目标电机可按照原始增益带动目标部件运动,从而完成了对目标部件进行重力跌落抑制的整个过程。
根据本发明的一个实施例,目标控制环增益包括速度环增益,基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动目标部件运动,包括:基于增大后的速度环增益,采用电流前馈式或修改积分式计算得到总目标电流;基于总目标电流控制目标电机带动目标部件运动。
具体而言,目标控制环增益可包括速度环增益,在根据增大后的速度环增益控制目标电机带动目标部件运动时,可根据增大后的速度环增益获取总目标电流,如采用电流前馈式计算得到目标总电流,或者可采用修改积分式计算得到总目标电流。在获取到总目标电流后,可根据目标电流控制目标电机带动目标部件运动。由此,可提高电流大小,使目标电机带动目标部件运动,以使目标部件避免或者减弱点头现象。
另外,在增大速度环增益时,可将速度环增益阶跃至目标增益,或者,在增大速度环增益时,可将速度环增益逐步增大至目标增益,参考图2所示,可在响应于使能信号(上使能)或抱闸释放信号时,可通过将增益放大系数从1阶跃至某一个值(大于1),通过将原始速度环增益与增益放大系数相乘确定目标增益,由此可将原始增益阶跃至目标增益,或者,在增大速度环增益时,参考图3所示,可通过将增益放大系数从1逐步增大至某一个值,通过将原始速度环增与增益放大系数相乘确定目标增益,由此可将原始增益逐步增大至目标增益,也就是说,增大位置环增益可有两种方法,当需要更快的响应速度时,可将速度环增益阶跃至目标增益,当需要响应更加平稳、平滑时,可将原始增益逐步增大至目标增益,能够避免不稳定和过冲等情况。
需要说明的是,选择增益的方法应该基于具体的应用和系统要求。在某些情况下,可能需要使用阶跃增大增益,特别是对系统的动态响应非常熟悉,可以精确地预测其行为。但在其他情况下,缓慢增加增益可能更安全,允许系统逐步逼近目标性能,同时最小化不稳定性和振荡的风险。
另外,在增大速度环增益时,还可以通过组合的方式,例如,可以先将速度环增益阶跃至原始增益与目标增益之间的增益值,然后以该增益值为基础,从该增益值逐步增大至目标增益,或者,还可以先将速度环增益逐步增大至原始增益与目标增益之间的增益值,然后以该增益值为基础,从该增益值阶跃至目标增益。
根据本发明的一个实施例,基于增大后的速度环增益,采用电流前馈式计算得到总目标电流,包括:获取目标电机的总目标速度与实际速度之间的速度差值;将速度差值输入至速度调节器得到第一目标电流;获取增大后的速度环增益与第一目标电流的乘积,得到总目标电流。
具体而言,根据增大后的速度环增益,当采用电流前馈式计算得到总目标电流时,参考图4所示,首先可获取目标电机的总目标速度(可根据速度指令信号获取)与实际速度(可根据速度反馈信号获取)之间的速度差值,其中,总目标速度为目标电机将目标部件控制在目标位置(如初始位置)时的速度,在获取到速度差值后,可将速度差值输入至速度调节器得到第一目标电流,其中,速度调节器可采用PID(比例-积分-微分)控制算法来实现精确的速度控制。在获取到第一目标电流后,可根据第一目标电流与增大后的速度环增益确定总目标电流,即可将第一目标电流乘以增大后的速度环增益作为总目标电流(即可发送总电流指令信号),使得当前的电流值增大,由此,可以根据总目标电流控制目标电机带动目标部件运动,以使目标部件避免或者减弱点头现象。
根据本发明的一个实施例,在减小目标控制环增益时,跌落抑制方法还包括:获取第一补偿电流;基于减小后的速度环增益和第一补偿电流计算得到总目标电流。
具体而言,参考图4所示,在对目标部件进行重力跌落抑制完成后,为了避免高速度环增益带来的机械谐振的问题,影响目标部件正常运动时的跟踪性能,可将速度环增益减小,直至减小至原始速度环增益。并且在速度环增益减小时,需要提供补偿电流以维持总电流基本不变,从而避免因速度环增益变化带来的目标部件的位置变化。也就是说,在速度环增益降低的过程中,获取第一补偿电流,并根据减小后的速度环增益和第一补偿电流计算得到总目标电流。例如,可以通过预先设定的对应关系确定总目标电流,例如,预先确定减小后的速度环增益、第一补偿电流之间的关系与总目标电流之间的关系,在速度环增益和第一补偿电流确定后,直接调用对应关系即可获得总目标电流。
根据本发明的一个实施例,第一补偿电流通过以下方式进行表达:
Iff=Igravity(1-vg2/vg1)(1)
其中,Iff为当前时刻的第一补偿电流,Igravity为上一时刻的总目标电流,vg2为当前时刻的速度环增益,vg1为上一时刻的速度环增益。
具体而言,在计算第一补偿电流时,可通过上述公式(1),即先确定上一时刻的总目标电流,并确定当前时刻的速度环增益与上一时刻的速度环增益的比值,然后将该比值与上一时刻的总目标电流进行相乘后得到一个电流值,将上一时刻的总目标电流减去该电流值即可确定第一补偿电流。
根据本发明的一个实施例,基于减小后的速度环增益和第一补偿电流计算得到总目标电流,包括:获取减小后的速度环增益和第一目标电流的乘积,得到第二目标电流;获取第二目标电流与第一补偿电流的和,得到总目标电流。
具体而言,在根据减小后的速度环增益和第一补偿电流计算得到总目标电流时,可根据减小后的速度环增益与第一目标电流确定第二目标电流,即将减小后的速度环增益乘以第一目标电流后,得到第二目标电流,在获取到第二目标电流后,根据第二目标电流和第一补偿电流确定总目标电流,即将第二目标电流与第一补偿电流的和作为总目标电流。从而在速度环增益降低时,增加补偿电流,维持总电流指令基本不变,降低变增益时的位置变化,可以加快增益恢复速度。
根据本发明的一个实施例,基于增大后的速度环增益,采用修改积分式计算得到总目标电流,包括:获取目标电机的总目标速度与实际速度之间的速度差值;将速度差值输入至速度调节器的积分控制器得到第三目标电流,并将速度差值输入至速度调节器的其它控制器得到第四目标电流,其中,其它控制器为速度调节器中除积分控制器之外的控制器;获取第三目标电流与第四目标电流的和,得到第五目标电流;获取增大后的速度环增益与第五目标电流的乘积,得到总目标电流。
具体而言,在根据增大后的速度环增益,除了采用电流前馈式计算得到总目标电流以外,还可以采用修改积分式计算得到总目标电流。参考图5所示,当采用修改积分式计算得到总目标电流时,首先获取目标电机的总目标速度(可根据速度指令信号获取)与实际速度(可根据速度反馈信号获取)之间的速度差值,其中,总目标速度为目标电机将目标部件控制在目标位置(如初始位置)时的速度,在获取到速度差值后,可将速度差值输入至速度调节器的积分控制器(积分环节)得到第三目标电流,并将速度差值输入至速度调节器的其它控制器(比例、前馈等环节)得到第四目标电流,其中,其它控制器为速度调节器中除积分控制器之外的控制器,例如,其他控制器可以为比例控制器等。在获取到第三目标电流和第四目标电流后,计算第三目标电流与第四目标电流的和,得到第五目标电流。在获取到第五目标电流后,可获取增大后的速度环增益与第五目标电流的乘积以得到总目标电流(即可发送总电流指令信号),使得当前的电流值增大,由此,可以根据总目标电流控制目标电机带动目标部件运动,以使目标部件避免或者减弱点头现象。
根据本发明的一个实施例,在减小目标控制环增益时,跌落抑制方法还包括:获取第二补偿电流;基于减小后的速度环增益和第二补偿电流计算得到总目标电流。
具体而言,参考图5所示,在对目标部件进行重力跌落抑制完成后,为了避免高速度环增益带来的机械谐振的问题,影响目标部件正常运动时的跟踪性能,可将速度环增益减小,直至减小至原始速度环增益。并且在速度环增益减小时,需要提供补偿电流以维持总电流基本不变,从而避免因速度环增益变化带来的目标部件的位置变化。也就是说,在速度环增益降低的过程中,获取第二补偿电流,并根据减小后的速度环增益和第二补偿电流计算得到总目标电流。例如,可以通过预先设定的对应关系确定总目标电流,例如,预先确定减小后的速度环增益、第二补偿电流之间的关系与总目标电流之间的关系,在速度环增益和第二补偿电流确定后,直接调用对应关系即可获得总目标电流。
根据本发明的一个实施例,第二补偿电流通过以下方式进行表达:
Iff_integrator=Igravity(1/vg2-1/vg1)(2)
其中,Iff_integrator为当前时刻的第二补偿电流,Igravity为上一时刻的总目标电流,vg2为当前时刻的速度环增益,vg1为上一时刻的速度环增益。
具体而言,在计算第二补偿电流时,可通过上述公式(2),即先确定上一时刻的总目标电流、当前时刻的速度环增益以及上一时刻的速度环增益,并确上一时刻的总目标电流与当前时刻的速度环增益倒数的乘积,以及确定确上一时刻的总目标电流与当上一时刻的速度环增益倒数的乘积,最后计算两个乘积的差值即可确定第二补偿电流。
根据本发明的一个实施例,基于减小后的速度环增益和第二补偿电流计算得到总目标电流,包括:获取第三目标电流、第四目标电流和第二补偿电流的和,得到第六目标电流;获取减小后的速度环增益和第六目标电流的乘积,得到总目标电流。
具体而言,在根据减小后的速度环增益和第二补偿电流计算得到总目标电流时,可根据第三目标电流、第四目标电流和第二补偿电流确定第六目标电流,即将第三目标电流、第四目标电流和第二补偿电流三个电流值相加后,得到第六目标电流,在获取到第六目标电流后,根据第六目标电流和减小后的速度环增益确定总目标电流,即将减小后的速度环增益和第六目标电流的乘积作为总目标电流。从而在速度环增益降低时,增加补偿电流,维持总电流指令基本不变,降低变增益时的位置变化,可以加快增益恢复速度。
根据本发明的一个实施例,目标控制环增益还包括位置环增益,跌落抑制方法还包括:基于增大后的位置环增益计算得到目标电机的总目标速度。
具体而言,目标控制环增益还可包括位置环增益,可根据增大后的位置环增益计算得到目标电机的总目标速度,例如可以通过预先设定的对应关系确定目标电机的总目标速度,例如,预先确定增大后的位置环增益与目标电机的总目标速度之间的关系,在位置环增益确定后,直接调用对应关系即可获得总目标速度。
需要说明的是,在增大位置环增益时,可将位置环增益阶跃至目标增益,或者,在增大位置环增益时,可将位置环增益逐步增大至目标增益,也就是说,增大位置环增益可有两种方法,当需要更快的响应速度时,可将位置环增益阶跃至目标增益,当需要响应更加平稳、平滑时,可将位置环增益逐步增大至目标增益,能够避免不稳定和过冲等情况。
需要说明的是,选择增益的方法应该基于具体的应用和系统要求。在某些情况下,可能需要使用阶跃增大增益,特别是对系统的动态响应非常熟悉,可以精确地预测其行为。但在其他情况下,缓慢增加增益可能更安全,允许系统逐步逼近目标性能,同时最小化不稳定性和振荡的风险。
另外,在增大位置环增益时,还可以通过组合的方式,例如,可以先将位置环增益阶跃至原始增益与目标增益之间的增益值,然后以该增益值为基础,从该增益值逐步增大至目标增益,或者,还可以先将位置环增益逐步增大至原始增益与目标增益之间的增益值,然后以该增益值为基础,从该增益值阶跃至目标增益。
根据本发明的一个实施例,基于增大后的位置环增益计算得到目标电机的总目标速度,包括:获取目标电机的目标位置与实际位置之间的位置差值;将位置差值输入至位置调节器得到目标速度;获取目标速度与增大后的位置环增益的乘积,得到总目标速度。
具体而言,在根据增大后的位置环增益计算得到目标电机的总目标速度时,首先获取目标电机的目标位置与实际位置之间的位置差值,即目标电机的目标位置为使得目标部件运动到目标位置(如初始位置)所处的位置,目标电机的实际位置为当前目标部件在自身重力的影响下,发生运动后目标电机的位置。然后根据该位置差值,将位置差值输入至位置调节器得到目标速度,其中,位置调节器可为比例调节器,以减少位置差值,使得目标电机的实际位置尽可能的为目标位置。在得到目标速度后,根据目标速度与增大后的位置环增益可确定总目标速度,即总目标速度等于目标速度乘以增大后的位置环增益。
根据本发明的一个实施例,在减小目标控制环增益时,跌落抑制方法还包括:获取减小后的位置环增益和目标速度的乘积,得到总目标速度。
具体而言,在对目标部件进行重力跌落抑制完成后,为了避免高位置环增益带来的机械谐振的问题,影响正常运动时的跟踪性能,可将位置环增益减小,直至减小到原始位置环增益。并且在位置环增益减小时,获取减小后的位置环增益和目标速度的乘积以得到总目标速度。
需要说明的是,在减小位置环增益时,可将位置环增益阶跃至终值,也可以缓慢减小至最终值,如在将位置环增益恢复至原始增益时,可将位置环增益阶跃至原始增益,或者,在将位置环增益恢复至原始增益时,可将位置环增益逐步减小至原始增益,也就是说,将位置环增益恢复至原始增益可有两种方法,当需要更快的响应速度时,可将位置环增益阶跃至原始增益,当需要响应更加平稳、平滑时,可将位置环增益逐步减小至原始增益,能够避免不稳定和过冲等情况。
需要说明的是,选择增益的方法应该基于具体的应用和系统要求。在某些情况下,可能需要使用阶跃增益,特别是对系统的动态响应非常熟悉,可以精确地预测其行为。但在其他情况下,缓慢降低增益可能更安全,允许系统逐步逼近目标性能,同时最小化不稳定性和振荡的风险。
另外,在将位置环增益恢复至原始增益时,还可以通过组合的方式,例如,可以先将位置环增益阶跃至原始增益与目标增益之间的增益值,然后以该增益值为基础,从该增益值逐步减小至原始增益,或者,还可以先将位置环增益逐步减小至原始增益与目标增益之间的增益值,然后以该增益值为基础,从该增益值阶跃至原始增益。
根据本发明的一个实施例,跌落抑制方法还包括:获取对目标部件进行重力跌落抑制的时长,在时长达到预设时长的情况下,确定对目标部件进行重力跌落抑制完成;或者,获取目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值,在位置差值小于预设差值的情况下,确定对目标部件进行重力跌落抑制完成;或者,获取目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值,在位置差值小于预设差值且持续预设时间的情况下,确定对目标部件进行重力跌落抑制完成。其中,预设时长可根据实际情况而定,预设差值可根据实际情况而定。
具体而言,在将位置环增益恢复至原始增益,然后根据原始增益控制目标电机带动目标部件运动之前,首先确定对目标部件进行重力跌落抑制是否完成,例如,可获取对目标部件进行重力跌落抑制的时长,并将该时长与预设时长进行比较,例如,预设时长可以为200ms,当进行重力跌落抑制的时长达到预设时长200ms的情况下,说明当前已经进行重力跌落抑制一段时间,可确定对目标部件进行重力跌落抑制完成。
又如,可获取目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值,并将该位置差值与预设差值进行比较,例如,预设差值可以为0.01弧度,即约等于0.573度,当目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值小于预设差值的情况下,说明当前目标部件在自身重力的影响下发生运动,并且运动后经过重力跌落抑制后再次恢复至目标位置,即与目标部件最初的设定位置距离较近或者恢复至目标部件最初的设定位置,可确定对目标部件进行重力跌落抑制完成。
又如,可获取目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值,并将该位置差值与预设差值进行比较以及判断当前位置是否处于稳定状态(持续预设时间),例如,预设差值可以为0.01弧度,预设时间可以为50ms,当目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值小于预设差值的情况下,并且持续预设时间50ms,说明当前目标部件在自身重力的影响下发生运动,并且运动后经过重力跌落抑制后再次恢复至目标位置且处于一个稳定的状态,可确定对目标部件进行重力跌落抑制完成。
另外,在本发明的一个实施例中,目标部件可以为机械臂,即在机器人中,在上电后机械抱闸松开,机械臂会受重力影响跌落,再在闭环控制作用下回复到原位置,会发生点头现象,因此通过上述方法,通过提高使能时的位置环增益,来减小抱闸释放瞬间重力作用下的位置跌落,从而减弱点头现象。另外,在本发明的一些实施例中,目标部件还可以根据具体应用的需求进行选择,如在雕刻机或其他制造设备中,目标部件可以为刀具、钻头或打孔设备等。
下面结合图6来描述本发明的抑制方法。
作为一个具体示例,采用电流前馈式计算总目标电流时,本发明的跌落抑制方法可包括以下步骤:
S101,响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大位置环增益和速度环增益。
S102,获取目标电机的目标位置与实际位置之间的位置差值,并将位置差值输入至位置调节器得到目标速度。
S103,获取目标速度与增大后的位置环增益的乘积,得到总目标速度。
S104,获取目标电机的总目标速度与实际速度之间的速度差值,并将速度差值输入至速度调节器得到第一目标电流。
S105,获取增大后的速度环增益与第一目标电流的乘积,得到总目标电流。
S106,基于总目标电流控制目标电机带动目标部件运动。
S107,判断对目标部件进行重力跌落抑制是否完成。如果是,执行步骤S108;如果否,执行步骤S114。
S108,减小位置环增益,并获取减小后的位置环增益和目标速度的乘积,得到总目标速度。
S109,获取目标电机的总目标速度与实际速度之间的速度差值,并将速度差值输入至速度调节器得到第一目标电流。
S110,减小速度环增益,并获取第一补偿电流。
S111,获取减小后的速度环增益和第一目标电流的乘积,得到第二目标电流。
S112,获取第二目标电流与第一补偿电流的和,得到总目标电流。
S113,基于总目标电流控制目标电机带动目标部件运动。
S114,维持位置环增益和速度环增益不变。
下面结合图7来描述本发明的抑制方法。
作为另一个具体示例,采用修改积分式计算总目标电流时,本发明的跌落抑制方法可包括以下步骤:
S101,响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大位置环增益和速度环增益。
S102,获取目标电机的目标位置与实际位置之间的位置差值,并将位置差值输入至位置调节器得到目标速度。
S103,获取目标速度与增大后的位置环增益的乘积,得到总目标速度。
S104,获取目标电机的总目标速度与实际速度之间的速度差值。
S105,将速度差值输入至速度调节器的积分控制器得到第三目标电流,并将速度差值输入至速度调节器的其它控制器得到第四目标电流,其中,其它控制器为速度调节器中除积分控制器之外的控制器。
S106,获取第三目标电流与第四目标电流的和,得到第五目标电流。
S107,获取增大后的速度环增益与第五目标电流的乘积,得到总目标电流。
S108,基于总目标电流控制目标电机带动目标部件运动。
S109,对目标部件进行重力跌落抑制是否完成。如果是,执行步骤S110;如果否,执行步骤S116。
S110,减小位置环增益,并获取减小后的位置环增益和目标速度的乘积,得到总目标速度。
S111,获取目标电机的总目标速度与实际速度之间的速度差值,并将速度差值输入至速度调节器得到第一目标电流。
S112,减小速度环增益,并获取第二补偿电流。
S113,获取第三目标电流、第四目标电流和第二补偿电流的和,得到第六目标电流。
S114,获取减小后的速度环增益和第六目标电流的乘积,得到总目标电流。
S115,基于总目标电流控制目标电机带动目标部件运动。
S116,维持位置环增益和速度环增益不变。
综上所述,根据本发明实施例的跌落抑制方法,响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大目标控制环增益;基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动目标部件运动,以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时,对目标部件进行重力跌落抑制,并在重力跌落抑制完成时,减小目标控制环增益,以将目标控制环增益恢复至原始增益。由此,该方法能够减小部件在重力作用下的位置跌落,避免或者减弱了点头现象。
对应上述实施例,本发明还提出了一种计算机可读存储介质。
本发明实施例的计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现上述的跌落抑制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质,通过执行上述的跌落抑制方法,能够减小部件在重力作用下的位置跌落,避免或者减弱了点头现象。
对应上述实施例,本发明还提出了一种伺服驱动器。
如图8所示,本发明实施例的伺服驱动器200可包括:存储器210、处理器220及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的程序,处理器220执行程序时,实现上述的跌落抑制方法。
根据本发明实施例的机器人,通过执行上述的跌落抑制方法,能够减小部件在重力作用下的位置跌落,避免或者减弱了点头现象。
对应上述实施例,本发明还提出了一种伺服控制系统。
如图9所示,本发明实施例的伺服控制系统300可包括机器人310和上述的伺服驱动器200,机器人310可包括目标部件,目标部件为机械臂。
根据本发明实施例的伺服控制系统,通过包括机器人和上述的伺服驱动器,能够减小部件在重力作用下的位置跌落,避免或者减弱了点头现象。
对应上述实施例,本发明还提出了一种跌落抑制装置。
如图10所示,本发明实施例的跌落抑制装置100包括:调节模块110和控制模块120。
其中,调节模块110用于响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大目标控制环增益。控制模块120用于基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动目标部件运动,以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时,对目标部件进行重力跌落抑制,并在重力跌落抑制完成时,减小目标控制环增益,以将目标控制环增益恢复至原始增益。
根据本发明的一个实施例,目标控制环增益包括速度环增益,控制模块120基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动目标部件运动,具体用于:基于增大后的速度环增益,采用电流前馈式或修改积分式计算得到总目标电流;基于总目标电流控制目标电机带动目标部件运动。
根据本发明的一个实施例,控制模块120基于增大后的速度环增益,采用电流前馈式计算得到总目标电流,具体用于:获取目标电机的总目标速度与实际速度之间的速度差值;将速度差值输入至速度调节器得到第一目标电流;获取增大后的速度环增益与第一目标电流的乘积,得到总目标电流。
根据本发明的一个实施例,控制模块120还用于:在减小目标控制环增益时,获取第一补偿电流;基于减小后的速度环增益和第一补偿电流计算得到总目标电流。
根据本发明的一个实施例,第一补偿电流通过以下方式进行表达:
Iff=Igravity(1-vg2/vg1)
其中,Iff为当前时刻的第一补偿电流,Igravity为上一时刻的总目标电流,vg2为当前时刻的速度环增益,vg1为上一时刻的速度环增益。
根据本发明的一个实施例,控制模块120基于减小后的速度环增益和第一补偿电流计算得到总目标电流,具体用于:获取减小后的速度环增益和第一目标电流的乘积,得到第二目标电流;获取第二目标电流与第一补偿电流的和,得到总目标电流。
根据本发明的一个实施例,控制模块120基于增大后的速度环增益,采用修改积分式计算得到总目标电流,具体用于:获取目标电机的总目标速度与实际速度之间的速度差值;将速度差值输入至速度调节器的积分控制器得到第三目标电流,并将速度差值输入至速度调节器的其它控制器得到第四目标电流,其中,其它控制器为速度调节器中除积分控制器之外的控制器;获取第三目标电流与第四目标电流的和,得到第五目标电流;获取增大后的速度环增益与第五目标电流的乘积,得到总目标电流。
根据本发明的一个实施例,控制模块120还用于:在减小目标控制环增益时获取第二补偿电流;基于减小后的速度环增益和第二补偿电流计算得到总目标电流。
根据本发明的一个实施例,第二补偿电流通过以下方式进行表达:
Iff_integrator=Igravity(1/vg2-1/vg1)
其中,Iff_integrator为当前时刻的第二补偿电流,Igravity为上一时刻的总目标电流,vg2为当前时刻的速度环增益,vg1为上一时刻的速度环增益。
根据本发明的一个实施例,控制模块120基于减小后的速度环增益和第二补偿电流计算得到总目标电流,具体用于:获取第三目标电流、第四目标电流和第二补偿电流的和,得到第六目标电流;获取减小后的速度环增益和第六目标电流的乘积,得到总目标电流。
根据本发明的一个实施例,目标控制环增益还包括位置环增益,控制模块120还用于:基于增大后的位置环增益计算得到目标电机的总目标速度。
根据本发明的一个实施例,控制模块120基于增大后的位置环增益计算得到目标电机的总目标速度,具体用于:获取目标电机的目标位置与实际位置之间的位置差值;将位置差值输入至位置调节器得到目标速度;获取目标速度与增大后的位置环增益的乘积,得到总目标速度。
根据本发明的一个实施例,控制模块120还用于:在减小目标控制环增益时获取减小后的位置环增益和目标速度的乘积,得到总目标速度。
根据本发明的一个实施例,控制模块120还用于:获取对目标部件进行重力跌落抑制的时长,在时长达到预设时长的情况下,确定对目标部件进行重力跌落抑制完成;或者,获取目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值,在位置差值小于预设差值的情况下,确定对目标部件进行重力跌落抑制完成;或者,获取目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值,在位置差值小于预设差值且持续预设时间的情况下,确定对目标部件进行重力跌落抑制完成。
需要说明的是,本发明实施例的跌落抑制装置中未披露的细节,请参照本发明实施例的跌落抑制方法中所披露的细节,具体这里不再赘述。
根据本发明实施例的跌落抑制装置,调节模块用于响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大目标控制环增益,控制模块用于基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动目标部件运动,以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时,对目标部件进行重力跌落抑制,并在重力跌落抑制完成时,减小目标控制环增益,以将目标控制环增益恢复至原始增益。由此,该装置能够减小部件在重力作用下的位置跌落,避免或者减弱了点头现象。
需要说明的是,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
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。
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,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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 (18)
1.一种跌落抑制方法,其特征在于,所述方法包括:
响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大目标控制环增益;
基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动所述目标部件运动,以在基于所述使能信号或抱闸释放信号释放所述目标部件时,对所述目标部件进行重力跌落抑制,并在重力跌落抑制完成时,减小所述目标控制环增益,以将所述目标控制环增益恢复至原始增益。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标控制环增益包括速度环增益,所述基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动所述目标部件运动,包括:
基于增大后的速度环增益,采用电流前馈式或修改积分式计算得到总目标电流;
基于所述总目标电流控制所述目标电机带动所述目标部件运动。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于增大后的速度环增益,采用电流前馈式计算得到总目标电流,包括:
获取所述目标电机的总目标速度与实际速度之间的速度差值;
将所述速度差值输入至速度调节器得到第一目标电流;
获取增大后的速度环增益与所述第一目标电流的乘积,得到所述总目标电流。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在减小所述目标控制环增益时,所述方法还包括:
获取第一补偿电流;
基于减小后的速度环增益和所述第一补偿电流计算得到所述总目标电流。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一补偿电流通过以下方式进行表达:
Iff=Igravity(1-vg2/vg1)
其中,Iff为当前时刻的第一补偿电流,Igravity为上一时刻的总目标电流,vg2为当前时刻的速度环增益,vg1为上一时刻的速度环增益。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于减小后的速度环增益和所述第一补偿电流计算得到所述总目标电流,包括:
获取减小后的速度环增益和所述第一目标电流的乘积,得到第二目标电流;
获取所述第二目标电流与所述第一补偿电流的和,得到所述总目标电流。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于增大后的速度环增益,采用修改积分式计算得到总目标电流,包括:
获取所述目标电机的总目标速度与实际速度之间的速度差值;
将所述速度差值输入至速度调节器的积分控制器得到第三目标电流,并将所述速度差值输入至所述速度调节器的其它控制器得到第四目标电流,其中,所述其它控制器为所述速度调节器中除所述积分控制器之外的控制器;
获取所述第三目标电流与所述第四目标电流的和,得到第五目标电流;
获取增大后的速度环增益与所述第五目标电流的乘积,得到所述总目标电流。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在减小所述目标控制环增益时,所述方法还包括:
获取第二补偿电流;
基于减小后的速度环增益和所述第二补偿电流计算得到所述总目标电流。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第二补偿电流通过以下方式进行表达:
Iff_integrator=Igravity(1/vg2-1/vg1)
其中,Iff_integrator为当前时刻的第二补偿电流,Igravity为上一时刻的总目标电流,vg2为当前时刻的速度环增益,vg1为上一时刻的速度环增益。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述基于减小后的速度环增益和所述第二补偿电流计算得到所述总目标电流,包括:
获取所述第三目标电流、所述第四目标电流和所述第二补偿电流的和,得到第六目标电流;
获取减小后的速度环增益和所述第六目标电流的乘积,得到所述总目标电流。
11.根据权利要求3-10任一项所述的方法,其特征在于,所述目标控制环增益还包括位置环增益,所述方法还包括:
基于增大后的位置环增益计算得到所述目标电机的总目标速度。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述基于增大后的位置环增益计算得到所述目标电机的总目标速度,包括:
获取所述目标电机的目标位置与实际位置之间的位置差值;
将所述位置差值输入至位置调节器得到目标速度;
获取所述目标速度与所述增大后的位置环增益的乘积,得到所述总目标速度。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,在减小所述目标控制环增益时,所述方法还包括:
获取减小后的位置环增益和所述目标速度的乘积,得到所述总目标速度。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取对所述目标部件进行重力跌落抑制的时长,在所述时长达到预设时长的情况下,确定对所述目标部件进行重力跌落抑制完成;或者,
获取所述目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值,在所述位置差值小于预设差值的情况下,确定对所述目标部件进行重力跌落抑制完成;或者,
获取所述目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值,在所述位置差值小于预设差值且持续预设时间的情况下,确定对所述目标部件进行重力跌落抑制完成。
15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现根据权利要求1-14任一项所述的跌落抑制方法。
16.一种伺服驱动器,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,所述处理器执行所述程序时,实现根据权利要求1-14任一项所述的跌落抑制方法。
17.一种伺服控制系统,其特征在于,包括机器人和根据权利要求16所述的伺服驱动器,所述机器人包括目标部件,所述目标部件为机械臂。
18.一种跌落抑制装置,其特征在于,所述装置包括:
调节模块,用于响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号,增大目标控制环增益;
控制模块,用于基于增大后的目标控制环增益控制目标电机带动所述目标部件运动,以在基于所述使能信号或抱闸释放信号释放所述目标部件时,对所述目标部件进行重力跌落抑制,并在重力跌落抑制完成时,减小所述目标控制环增益,以将所述目标控制环增益恢复至原始增益。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311624302.1A CN117639558A (zh) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | 跌落抑制方法和装置、伺服驱动器、伺服控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311624302.1A CN117639558A (zh) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | 跌落抑制方法和装置、伺服驱动器、伺服控制系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117639558A true CN117639558A (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=90030035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311624302.1A Pending CN117639558A (zh) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | 跌落抑制方法和装置、伺服驱动器、伺服控制系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117639558A (zh) |
-
2023
- 2023-11-29 CN CN202311624302.1A patent/CN117639558A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR970003874B1 (ko) | 피드 포워드 보상기능을 갖춘 슬라이딩 모드 제어방법 | |
US6741057B2 (en) | Servo controller for preventing downward displacement in gravitating axis | |
JP5383756B2 (ja) | 学習制御機能を備えたロボット | |
JP2011167817A (ja) | 学習制御機能を備えたロボット | |
CN109085801B (zh) | 电动机的控制装置 | |
JP3545006B2 (ja) | 2自由度制御装置及び電動機のサーボ制御装置 | |
US20180364683A1 (en) | Motor controller | |
US10175676B2 (en) | Servomotor controller, servomotor control method, and computer-readable recording medium | |
US11402824B2 (en) | Numerical controller | |
JP6806746B2 (ja) | モータ制御装置 | |
CN117639558A (zh) | 跌落抑制方法和装置、伺服驱动器、伺服控制系统 | |
CN117639557A (zh) | 跌落抑制方法和装置、伺服驱动器、伺服控制系统 | |
US11340587B2 (en) | Numerical controller | |
US11003161B2 (en) | Numerical controller | |
CN109773792B (zh) | 串联弹性驱动器的位置控制装置及方法、存储介质、设备 | |
US20200061834A1 (en) | Robot controller and method of controlling robot | |
WO2002025390A1 (fr) | Procede de servocommande | |
CN111052019A (zh) | 机器行为的自动评估 | |
JP3997201B2 (ja) | 産業用ロボットおよびその異常判断方法 | |
CN113319844A (zh) | 机械臂控制方法、控制设备和机器人 | |
JP7474935B2 (ja) | ロボット制御方法及びロボット制御装置 | |
JP2008225632A (ja) | Nc制御のサーボ駆動装置 | |
GB2146801A (en) | Control of robots | |
JP3308656B2 (ja) | サーボモータの制御方法 | |
CN113561170B (zh) | 机器人力矩补偿方法、机器人、设备及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |