CN117895867A - 一种伺服驱动器的动态制动控制方法、装置以及介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电机制动技术领域，公开了一种伺服驱动器的动态制动控制方法、装置以及介质。相对于当前技术中通过驱动器控制继电器通电使电机的UVW三相短接从而利用电机自身旋转形成的反电动势使电机迅速停机的方法存在制动过程中电流较大出现继电器触点拉弧导致缩短继电器寿命的危险，本技术方案通过打开下桥进行能量释放以实现电机的快速制动，并且本申请在进行能量释放时，逐级的增加下桥控制信号的占空比，使下桥呈阶段性的打开，实现提前泄放电机的一部分制动能量，避免后续下桥全开时流过继电器的电流过大导致烧毁。本技术方案通过逐级、阶段性的释放电机的制动能量，实现了安全平缓的动态制动，保障了继电器的使用寿命。

Description

一种伺服驱动器的动态制动控制方法、装置以及介质

技术领域

本申请涉及电机制动技术领域，特别是涉及一种伺服驱动器的动态制动控制方法、装置以及介质。

背景技术

电机制动广泛应用于各种机械设备中，例如机器人、数控机床等。这些设备在运行过程中需要频繁地换向或停止。而动态制动是伺服驱动器的一种停机方式，该停机方式可安全可靠地使电机迅速停机，避免造成设备损坏和人员受伤，实现较好的制动效果，可保证设备的安全性和可靠性。

当前技术中的动态制动，通常是通过驱动器控制继电器通电使电机的UVW三相短接，利用电机自身旋转形成的反电动势使电机迅速停机，但在具体应用中，当电机转速过大时会导致制动过程中的电流较大，存在继电器触点拉弧，缩短继电器寿命的危险。

由此可见，如何实现更加安全平缓的动态制动，保障继电器的使用寿命是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种伺服驱动器的动态制动控制方法、装置以及介质，用以解决当前技术中通过驱动器控制继电器通电使电机的UVW三相短接从而利用电机自身旋转形成的反电动势使电机迅速停机的方法存在制动过程中电流较大出现继电器触点拉弧导致缩短继电器寿命的危险。

为解决上述技术问题，本申请提供一种伺服驱动器的动态制动控制方法，包括：

在接收到动态制动指令的情况下，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低；

在持续第一停机时间后，保持所述逆变器的所述上桥控制信号为置低状态，将所述逆变器的所述下桥控制信号的占空比逐级增加直至所述逆变器的下桥全部打开；

将所述继电器控制信号置高；

在检测到电机的转速降低至0后，将所述下桥关闭。

优选的，所述将所述逆变器的所述下桥控制信号的占空比逐级增加直至所述逆变器的下桥全部打开包括：

将所述下桥控制信号的占空比调整为50%并持续第一预设时间后，将所述下桥全部打开；

进一步的，在将所述下桥全部打开持续第二预设时间后，进入所述将所述继电器控制信号置高的步骤。

优选的，所述在检测到电机的转速降低至0后，将所述下桥关闭包括：

根据继电器的控制延时时间设置第三预设时间；

在计时所述继电器控制信号的置高状态达到所述第三预设时间后，检测所述电机的转速；

在检测到所述电机的转速降低至0后，将所述下桥关闭。

优选的，所述在检测到电机的转速降低至0后，将所述下桥关闭包括：

在检测到所述电机的转速降低至参考值后，将所述下桥关闭；所述参考值为根据所述电机的转速检测精度设置且大于0的值。

优选的，所述在接收到动态制动指令的情况下，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低包括：

在检测到动态制动指令寄存器中的赋值为1时，将继电器控制信号置低，并将所述逆变器的所述上桥控制信号和所述下桥控制信号置低；

进一步的，在所述在检测到电机的转速降低至0后，将所述下桥关闭的步骤后，还包括：

对动态制动完成寄存器进行赋值，以便于控制器读取到所述动态制动完成寄存器中的赋值后对所述动态制动指令寄存器进行赋值清零。

优选的，所述对动态制动完成寄存器进行赋值为：将所述下桥关闭持续第四预设时间后对动态制动完成寄存器进行赋值。

优选的，所述动态制动指令寄存器中的赋值为1的状态为所述控制器在接收到停机指令或报警指令或故障指令，且检测到伺服驱动器未进入动态制动流程时，所述控制器通过并行总线将所述动态制动指令寄存器中的赋值更改为1。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种伺服驱动器的动态制动控制装置，包括：

第一处理模块，用于在接收到动态制动指令的情况下，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低；

第二处理模块，用于在持续第一停机时间后，保持所述逆变器的所述上桥控制信号为置低状态，将所述逆变器的所述下桥控制信号的占空比逐级增加直至所述逆变器的下桥全部打开；

控制模块，用于将所述继电器控制信号置高；

检测模块，用于在检测到电机的转速降低至0后，将所述下桥关闭。

为解决上述技术问题，本申请还提供另一种伺服驱动器的动态制动控制装置，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上述的伺服驱动器的动态制动控制方法的步骤。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，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上述的伺服驱动器的动态制动控制方法的步骤。

本申请所提供的伺服驱动器的动态制动控制方法，通过在接收到动态制动指令的情况下，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低；在持续第一停机时间后，保持逆变器的上桥控制信号为置低状态，将逆变器的下桥控制信号的占空比逐级增加直至逆变器的下桥全部打开；将继电器控制信号置高；在检测到电机的转速降低至0后，将下桥关闭。相对于当前技术中通过驱动器控制继电器通电使电机的UVW三相短接从而利用电机自身旋转形成的反电动势使电机迅速停机的方法存在制动过程中电流较大出现继电器触点拉弧导致缩短继电器寿命的危险，本技术方案在进行动态制动时，先将继电器控制信号和逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低以使电机在一定时间内自由停机，之后打开下桥进行能量释放以实现电机的快速制动，并且本申请在进行能量释放时，逐级的增加下桥控制信号的占空比，使下桥呈阶段性的打开，实现提前泄放电机的一部分制动能量，避免后续下桥全开时流过继电器的电流过大导致烧毁。最后在完成电机的制动后将下桥关闭以为电机的下次启动做准备，从而完成整个动态制动过程。本技术方案通过逐级、阶段性的释放电机的制动能量，实现了安全平缓的动态制动，保障了继电器的使用寿命。

此外，本申请所提供的伺服驱动器的动态制动控制装置以及介质，与上述的伺服驱动器的动态制动控制方法相对应，效果同上。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种伺服驱动器的动态制动控制方法的流程图；

图2为一种常见的三相逆变器拓扑示意图；

图3为一种继电器拓扑示意图；

图4为本申请实施例提供的一种伺服驱动器的动态制动控制装置的结构图；

图5为本申请实施例提供的另一种伺服驱动器的动态制动控制装置的结构图；

附图标记如下：1为逆变器的上桥，2为逆变器的下桥，3为继电器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种伺服驱动器的动态制动控制方法、装置以及介质，用以实现更加安全平缓的动态制动并保障继电器的使用寿命。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种伺服驱动器的动态制动控制方法的流程图，如图1所示，伺服驱动器的动态制动控制方法包括：

S10：在接收到动态制动指令的情况下，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低；

S11：在持续第一停机时间后，保持逆变器的上桥控制信号为置低状态，将逆变器的下桥控制信号的占空比逐级增加直至逆变器的下桥2全部打开；

S12：将继电器控制信号置高；

S13：在检测到电机的转速降低至0后，将下桥关闭。

本申请所提供的伺服驱动器的动态制动控制方法，主要用于实现对电机的动态制动，电机动态制动广泛应用于各种机械设备中，例如机器人、数控机床等。这些设备在运行过程中需要频繁地换向或停止，动态制动可以在短时间内使设备停止运转，制动效果好，可保证设备的安全性和可靠性。当前技术中的伺服驱动器停机方式一般有自由停机、零速停机、急转矩停机等。相比之下，动态制动停机有速度快、低噪音等优点。动态制动还可以减少电机的磨损和能耗，延长电机使用寿命。

本申请所提供的伺服驱动器的动态制动控制方法，其执行主体可以是伺服驱动器的动态制动控制装置，作为一种处理器，其具体可以设计为一种现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，FPGA），其主要用于在动态制动时，执行继电器3和逆变器上下桥的控制，并且FPGA作为数字逻辑芯片，对信号处理速度较快，因此将FPGA作为执行主体能够实现更好的控制效果。在具体应用中，FPGA除了作为处理器实现继电器3和逆变器上下桥的控制外，电机的动态制动过程还需要配合控制器实现，例如使用ARM嵌入式（Advanced RISC Machines，ARM）作为FPGA的上级控制器，实现对整个动态制动的开始与停止控制。

为了更好的理解本申请，本实施例结合具体的硬件环境对伺服驱动器的动态制动控制方法进行介绍。当前技术中常见的一种动态制动技术方案一般是通过制动电阻进行制动时的能量释放，图2为一种常见的三相逆变器拓扑示意图，如图2所示，从电机U、V、W相引出制动电阻R，由继电器控制制动电阻R与电机的连接。制动时，继电器吸合，电机U、V、W相与制动电阻R连接起来，电机旋转形成的反电动势与制动电阻R形成回路，从而消耗电机电能使电机快速停下。继电器不吸合时，电机U、V、W相与伺服驱动器的三相逆变器连接，由逆变器供电。该三相逆变器中包括由6个功率开关管和6个连续二极管，每个功率开关管K与对应连接的连续二极管D组成桥臂，每个桥臂导通方式为180°，不同相的上下桥臂交替导通，各相开始导通的角度依次相差120°，同一时刻将有三个桥臂同时导通。而与U+G、V+G、W+G连接的三个功率开关管K1、K2、K3和连续二极管D1、D2、D3又组成逆变器的上桥1，与U-G、V-G、W-G连接的三个功率开关管K4、K5、K6和连续二极管D4、D5、D6组成逆变器的下桥2，K1的发射极和D1的阳极以及K4的集电极和D4的阴极的共接点U+E、K2的发射极和D5的阳极以及K2的集电极和D5的阴极的共接点V+E、K3的发射极和D6的阳极以及K3的集电极和D6的阴极的共接点W+E连接电机的U、V、W相，U+G、V+G、W+G为逆变器的三个上桥的上桥控制信号，连接K1、K2、K3的基极，U-G、V-G、W-G为逆变器的三个下桥的下桥控制信号，连接K4、K5、K6的基极。K1的集电极和D1的阴极、K2的集电极和D2的阴极、K3的集电极和D3的阴极共同连接制动信号P，K4的发射极和D4的阳极、K5的发射极和D5的阳极、K5的发射极和D5的阳极共同连接变压器的副边。

其中3个上桥和3个下桥还可以通过开关管K7和二极管D13由总线统一信号BG进行整体控制，K7的基极接入BG信号，K7的发射极连接变压器的副边，K7的集电极连接D13的阳极和总线请求信号，D13的阴极连接制动信号P。L1、L2、L3为三相交流电输入，连接由6个整流二极管组成的整流桥，D7的阳极和D8的阴极组成第一桥臂连接L1，D9的阳极和D10的阴极组成第三桥臂连接L3，D11的阳极和D12的阴极组成第二桥臂连接L2。D7、D9、D11的阴极连接制动信号P，D8、D10、D12的阳极连接变压器的原边。制动电阻R的一端用于连接电机，另一端接地。步骤S10中将逆变器的上桥1控制信号和下桥控制信号置低即控制U+G、V+G、W+G和U-G、V-G、W-G输出低电平，以使上桥和下桥中的功率开关管不导通，使上桥和下桥的输出通道关闭。

当前技术中除了通过制动电阻进行能量消耗外，动态制动技术方案还可以通过驱动器控制继电器通电使电机的UVW三相短接从而利用电机自身旋转形成的反电动势使电机迅速停机。继电器不吸合时，电机U、V、W相与伺服驱动器的三相逆变器连接，由逆变器供电。图3为一种继电器拓扑示意图，如图3所示，继电器3连接伺服驱动器的U、V、W输出端，U、V、W输出端连接电机。通过继电器控制信号DB_FPGA（FPGA发出）或DB_ARM（ARM发出）来控制继电器3的吸合，从而实现U、V、W的短路连接或分离。电源VCC3.3V通过第一限流电阻R1连接光耦U的发光侧的第一端，第二限流电阻R2连接光耦U的发光侧的第一端和第二端，光耦U的发光侧的第二端连接下拉电阻R3和R4，DB_FPGA通过R3连接光耦U的发光侧的第二端，DB_ARM通过R4连接光耦U的发光侧的第二端。光耦U的受光侧的第一端连接三极管Q的基极，第二端通过上拉电阻R5连接电源+13V，三极管Q的基极和发射极之间还连接有偏置电阻R6，电源+13V还通过二极管D14与三极管Q的集电极和继电器3连接，三极管Q的发射极接入伺服驱动器控制信号NX。如上例所示，此处可以使用DB_FPGA进行继电器控制，当DB_FPGA信号为低电平时，光耦U导通，使得三极管Q导通，继电器3不吸合，U、V、W三相分离；当DB_FPGA信号为高电平时，光耦U关断，使得三极管Q关断，继电器3吸合，U、V、W三相短路在一起。

上例中介绍了，本申请提供的伺服驱动器的动态制动控制方法，对于电机的整体动态制动依托于ARM芯片和FPGA芯片的共同作用。在伺服驱动器中，ARM芯片完成驱动器的普通功能、位置环、速度环计算，FPGA芯片完成电流环计算、编码器采样、电流采样、PWM发波、DB_FPGA信号控制等。ARM与FPGA之间通过并行总线连接。动态制动停机是停机方式的一种，停机方式的选择和调度由ARM完成，当伺服驱动器收到停机指令，或者伺服驱动器发生报警或故障时，同时伺服驱动器的停机方式选择为动态制动停机，则ARM会向FPGA发送停机指令。FPGA收到停机指令后，则启动DB信号和PWM信号控制时序，该时序完成后则完成本次停机。

具体的，ARM处理的基本流程为，ARM上电后先运行各初始化函数，然后进入到主循环，主循环包括有多个函数。例如task1函数负责按键参数设定、与上位机通信、工业总线通信等，task2函数负责报警、保护、停机调度等功能。停机方式可通过上位机或按键设置，设置后需重新上电。本申请中针对的停机方式为动态制动停机。当从总线通信或上位机收到停机指令时，或者发生各种故障报警时，主循环中的task2会通过并行总线向FPGA中的动态制动指令寄存器赋值。当FPGA执行完动态制动流程，对动态制动完成寄存器赋值，当ARM主循环检测到该寄存器后，对FPGA的动态制动指令寄存器清零，从而完成整个动态制动流程。

因此在步骤S10中，FPGA在接收到动态制动指令的情况下，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低，可以是在检测到动态制动指令寄存器中的赋值为1时，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低；进一步的，在在检测到电机的转速降低至0后，将下桥关闭的步骤后，还包括：对动态制动完成寄存器进行赋值，以便于控制器读取到动态制动完成寄存器中的赋值后对动态制动指令寄存器进行赋值清零。

步骤S10的作用在于FPGA确定动态制动的起始，该过程依据FPGA中的寄存器中的赋值，当动态制动指令寄存器中的赋值为1时，表示动态制动过程开始。当动态制动完成寄存器赋值为1时，表示动态制动完成，ARM芯片通过读取动态制动完成寄存器，将动态制动指令寄存器清零。同样的，在此过程中，继电器控制信号可以根据继电器控制寄存器中的赋值决定。

在具体应用中，动态制动指令寄存器中的赋值为1的状态为控制器在接收到停机指令或报警指令或故障指令，且检测到伺服驱动器未进入动态制动流程时，控制器通过并行总线将动态制动指令寄存器中的赋值更改为1。

步骤S10中，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低的目的是使电机短时间自由停机，该过程通常需要一定时间，具体实施中可以根据电机的负载以及电机型号等因素设置第一停机时间，在持续第一停机时间后，保持逆变器的上桥控制信号为置低状态，将逆变器的下桥控制信号的占空比逐级增加直至逆变器的下桥2全部打开。步骤S11中，开通下桥的目的是帮助泄放制动能量以使电机尽快停下来，而且该步骤中，对于下桥的打开是呈阶梯、阶段性的打开，通过调整下桥控制信号的占空比，逐级增大以调整能量泄放的开度。在具体应用中，可以根据电机制动时的能量大小，以及继电器的型号、种类设置不同的阶段，例如将占空比设置为0%、30%、50%、80%、100%五级，也可以是0%、50%、100%三级等形式。之后即可将继电器控制信号置高，在检测到电机的转速降低至0后，将下桥关闭。

在具体应用中，考虑到伺服驱动在电机低速状态的速度检测有一定的误差，不容易检测转速为0，并且绝对的0速是无法达到的，编码器会波动。因此可以设置了一个检测转速的范围，此范围可以根据常用的伺服低速特性而设置，具体可以为一个参考值，在检测到电机的转速降低至参考值后，将下桥关闭；参考值为根据电机的转速检测精度设置且大于0的值。

本申请实施例提供的伺服驱动器的动态制动控制方法，通过在接收到动态制动指令的情况下，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低；在持续第一停机时间后，保持逆变器的上桥控制信号为置低状态，将逆变器的下桥控制信号的占空比逐级增加直至逆变器的下桥全部打开；将继电器控制信号置高；在检测到电机的转速降低至0后，将下桥关闭。相对于当前技术中通过驱动器控制继电器通电使电机的UVW三相短接从而利用电机自身旋转形成的反电动势使电机迅速停机的方法存在制动过程中电流较大出现继电器触点拉弧导致缩短继电器寿命的危险，本技术方案在进行动态制动时，先将继电器控制信号和逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低以使电机在一定时间内自由停机，之后打开下桥进行能量释放以实现电机的快速制动，并且本申请在进行能量释放时，逐级的增加下桥控制信号的占空比，使下桥呈阶段性的打开，实现提前泄放电机的一部分制动能量，避免后续下桥全开时流过继电器的电流过大导致烧毁。最后在完成电机的制动后将下桥关闭以为电机的下次启动做准备，从而完成整个动态制动过程。本技术方案通过逐级、阶段性的释放电机的制动能量，实现了安全平缓的动态制动，保障了继电器的使用寿命。

上述实施例中介绍了下桥可以呈多种阶段性的方式进行打开，本实施例提供一种具体的方式，本实施例中将逆变器的下桥控制信号的占空比逐级增加直至下桥全部打开包括：

将下桥控制信号的占空比调整为50%并持续第一预设时间例如5ms后，将下桥全部打开；

进一步的，在将下桥全部打开持续第二预设时间例如1ms后，进入将继电器3控制信号置高的步骤。

在本实施例中，50%占空比的方式相当于预先泄放电机的一部分制动能量，使得进入下桥全开状态下，流过下桥继电器3的电流不至于过大烧毁继电器3。50%的占空比意味着下桥继电器3在一个周期内有一半时间通电流即泄放电机制动能量，一半时间继电器3不通电流即继电器3可以有充分时间散热。结合大量实验，50%的占空比折中考虑了泄放电机制动能量与继电器3散热，实现较好的能量释放和散热平衡。

在具体实施中，虽然FPGA的控制速度较快，但继电器3的通断通常会有延时，并且电机的制动需要时间，因此在上述实施例的基础上，本实施例中，在检测到电机的转速降低至0后，将下桥关闭包括：

根据继电器3的控制延时时间设置第三预设时间例如20ms；在计时继电器控制信号的置高状态达到第三预设时间后，检测电机的转速；在检测到电机的转速降低至0后，将下桥关闭。

此外，为了保证制动过程的完整，对动态制动完成寄存器进行赋值为：将下桥关闭持续第四预设时间后对动态制动完成寄存器进行赋值。

在上述实施例中，对于伺服驱动器的动态制动控制方法进行了详细描述，本申请还提供伺服驱动器的动态制动控制装置对应的实施例。需要说明的是，本申请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4为本申请实施例提供的一种伺服驱动器的动态制动控制装置的结构图，如图4所示，伺服驱动器的动态制动控制装置包括：

第一处理模块10，用于在接收到动态制动指令的情况下，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低；

第二处理模块11，用于在持续第一停机时间后，保持逆变器的上桥控制信号为置低状态，将逆变器的下桥控制信号的占空比逐级增加直至逆变器的下桥全部打开；

控制模块12，用于将继电器控制信号置高；

检测模块13，用于在检测到电机的转速降低至0后，将下桥关闭。

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。

本申请所提供的伺服驱动器的动态制动控制装置，相对于当前技术中通过驱动器控制继电器通电使电机的UVW三相短接从而利用电机自身旋转形成的反电动势使电机迅速停机的方法存在制动过程中电流较大出现继电器触点拉弧导致缩短继电器寿命的危险，本技术方案在进行动态制动时，先将继电器控制信号和逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低以使电机在一定时间内自由停机，之后打开下桥进行能量释放以实现电机的快速制动，并且本申请在进行能量释放时，逐级的增加下桥控制信号的占空比，使下桥呈阶段性的打开，实现提前泄放电机的一部分制动能量，避免后续下桥全开时流过继电器的电流过大导致烧毁。最后在完成电机的制动后将下桥关闭以为电机的下次启动做准备，从而完成整个动态制动过程。本技术方案通过逐级、阶段性的释放电机的制动能量，实现了安全平缓的动态制动，保障了继电器的使用寿命。

图5为本申请实施例提供的另一种伺服驱动器的动态制动控制装置的结构图，如图5所示，该装置包括：存储器20，用于存储计算机程序；

处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例记载的伺服驱动器的动态制动控制方法的步骤。

本实施例提供的伺服驱动器的动态制动控制装置可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。

其中，处理器21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21可以采用数字信号处理器（Digital Signal Processor，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21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21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21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20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20还可以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20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的伺服驱动器的动态制动控制方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括Windows、Unix、Linux等。数据203可以包括但不限于上桥控制信号和下桥控制信号等。

在一些实施例中，伺服驱动器的动态制动控制装置还可以包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构并不构成对伺服驱动器的动态制动控制装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。

本申请实施例提供的伺服驱动器的动态制动控制装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：在接收到动态制动指令的情况下，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低；在持续第一停机时间后，保持逆变器的上桥控制信号为置低状态，将逆变器的下桥控制信号的占空比逐级增加直至逆变器的下桥全部打开；将继电器控制信号置高；在检测到电机的转速降低至0后，将下桥关闭。

本申请所提供的伺服驱动器的动态制动控制装置，相对于当前技术中通过驱动器控制继电器通电使电机的UVW三相短接从而利用电机自身旋转形成的反电动势使电机迅速停机的方法存在制动过程中电流较大出现继电器触点拉弧导致缩短继电器寿命的危险，本技术方案在进行动态制动时，先将继电器控制信号和逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低以使电机在一定时间内自由停机，之后打开下桥进行能量释放以实现电机的快速制动，并且本申请在进行能量释放时，逐级的增加下桥控制信号的占空比，使下桥呈阶段性的打开，实现提前泄放电机的一部分制动能量，避免后续下桥全开时流过继电器的电流过大导致烧毁。最后在完成电机的制动后将下桥关闭以为电机的下次启动做准备，从而完成整个动态制动过程。本技术方案通过逐级、阶段性的释放电机的制动能量，实现了安全平缓的动态制动，保障了继电器的使用寿命。

最后，本申请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，本申请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，执行本申请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。

以上对本申请所提供的伺服驱动器的动态制动控制方法、装置以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，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请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 (10)

1.一种伺服驱动器的动态制动控制方法，其特征在于，包括：

在接收到动态制动指令的情况下，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低；

在持续第一停机时间后，保持所述逆变器的所述上桥控制信号为置低状态，将所述逆变器的所述下桥控制信号的占空比逐级增加直至所述逆变器的下桥全部打开；

将所述继电器控制信号置高；

在检测到电机的转速降低至0后，将所述下桥关闭。

2.根据权利要求1所述的伺服驱动器的动态制动控制方法，其特征在于，所述将所述逆变器的所述下桥控制信号的占空比逐级增加直至所述逆变器的下桥全部打开包括：

将所述下桥控制信号的占空比调整为50%并持续第一预设时间后，将所述下桥全部打开；

进一步的，在将所述下桥全部打开持续第二预设时间后，进入所述将所述继电器控制信号置高的步骤。

3.根据权利要求1所述的伺服驱动器的动态制动控制方法，其特征在于，所述在检测到电机的转速降低至0后，将所述下桥关闭包括：

根据继电器的控制延时时间设置第三预设时间；

在计时所述继电器控制信号的置高状态达到所述第三预设时间后，检测所述电机的转速；

在检测到所述电机的转速降低至0后，将所述下桥关闭。

4.根据权利要求3所述的伺服驱动器的动态制动控制方法，其特征在于，所述在检测到电机的转速降低至0后，将所述下桥关闭包括：

在检测到所述电机的转速降低至参考值后，将所述下桥关闭；所述参考值为根据所述电机的转速检测精度设置且大于0的值。

5.根据权利要求1所述的伺服驱动器的动态制动控制方法，其特征在于，所述在接收到动态制动指令的情况下，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低包括：

在检测到动态制动指令寄存器中的赋值为1时，将继电器控制信号置低，并将所述逆变器的所述上桥控制信号和所述下桥控制信号置低；

进一步的，在所述在检测到电机的转速降低至0后，将所述下桥关闭的步骤后，还包括：

对动态制动完成寄存器进行赋值，以便于控制器读取到所述动态制动完成寄存器中的赋值后对所述动态制动指令寄存器进行赋值清零。

6.根据权利要求5所述的伺服驱动器的动态制动控制方法，其特征在于，所述对动态制动完成寄存器进行赋值为：将所述下桥关闭持续第四预设时间后对动态制动完成寄存器进行赋值。

7.根据权利要求6所述的伺服驱动器的动态制动控制方法，其特征在于，所述动态制动指令寄存器中的赋值为1的状态为所述控制器在接收到停机指令或报警指令或故障指令，且检测到伺服驱动器未进入动态制动流程时，所述控制器通过并行总线将所述动态制动指令寄存器中的赋值更改为1。

8.一种伺服驱动器的动态制动控制装置，其特征在于，包括：

第一处理模块，用于在接收到动态制动指令的情况下，将继电器控制信号置低，并将逆变器的上桥控制信号和下桥控制信号置低；

第二处理模块，用于在持续第一停机时间后，保持所述逆变器的所述上桥控制信号为置低状态，将所述逆变器的所述下桥控制信号的占空比逐级增加直至所述逆变器的下桥全部打开；

控制模块，用于将所述继电器控制信号置高；

检测模块，用于在检测到电机的转速降低至0后，将所述下桥关闭。

9.一种伺服驱动器的动态制动控制装置，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7任意一项所述的伺服驱动器的动态制动控制方法的步骤。

10.一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7任意一项所述的伺服驱动器的动态制动控制方法的步骤。