本發(fā)明涉及伺服控制，具體為一種基于半閉環(huán)俯仰位置環(huán)對(duì)拆裝電機(jī)免重建表的標(biāo)定方法。

背景技術(shù)：

1、半閉環(huán)系統(tǒng)反饋的是電機(jī)軸上的輸出量，不關(guān)心機(jī)械傳動(dòng)誤差，不會(huì)像閉環(huán)系統(tǒng)那樣因?yàn)闄C(jī)械傳動(dòng)鏈誤差導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，半閉環(huán)系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性介于開(kāi)環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)之間，所以半閉環(huán)系統(tǒng)具有精度較高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)化控制。

2、半閉環(huán)系統(tǒng)是以電機(jī)端編碼器作為反饋元件，不檢測(cè)傳動(dòng)鏈末端位置輸出。當(dāng)電機(jī)端使用多圈絕對(duì)值編碼器進(jìn)行俯仰位置環(huán)控制時(shí)，因?yàn)樨?fù)載做俯仰（高低）運(yùn)動(dòng)，負(fù)載端絕對(duì)值編碼器角度和電機(jī)旋轉(zhuǎn)位置沒(méi)有線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。通常的做法是建一個(gè)表，把負(fù)載端絕對(duì)值編碼器角度和電機(jī)端絕對(duì)值編碼器位置對(duì)應(yīng)起來(lái)，比如負(fù)載端絕對(duì)值編碼器角度每隔0.01度對(duì)應(yīng)一個(gè)電機(jī)端絕對(duì)值編碼器碼值，當(dāng)想要負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)到一個(gè)給定角度時(shí)，只要給驅(qū)動(dòng)設(shè)備發(fā)送與之對(duì)應(yīng)的電機(jī)端絕對(duì)值編碼器碼值作為目標(biāo)位置，就可以讓負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)到給定角度，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)到給定角度停下后，當(dāng)前電機(jī)端絕對(duì)值編碼器碼值就是表中負(fù)載角度對(duì)應(yīng)的電機(jī)端絕對(duì)值編碼器碼值。

3、但是，當(dāng)電機(jī)需要維護(hù)拆卸下來(lái)后發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)或者更換另一臺(tái)電機(jī)時(shí)，電機(jī)裝好后，此時(shí)電機(jī)當(dāng)前編碼器碼值和表中的值對(duì)應(yīng)不起來(lái)，就沒(méi)法恢復(fù)正?？刂啤＿@樣一般有2種解決辦法：一是先將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到當(dāng)前負(fù)載角度對(duì)應(yīng)的編碼器碼值后再進(jìn)行安裝，在安裝過(guò)程中，電機(jī)可能會(huì)有稍許轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣導(dǎo)致后續(xù)位置環(huán)控制會(huì)有稍許誤差，這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力不討好；二是重新建表，但是費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種拆裝電機(jī)重新標(biāo)定免重建表的方法，建表后，當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)拆裝或者更換電機(jī)，裝回電機(jī)后，只需要驅(qū)動(dòng)器控制執(zhí)行一次標(biāo)定，即可讓電機(jī)反饋碼值和表中數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)起來(lái)，優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)，即準(zhǔn)確又高效。

2、實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：基于半閉環(huán)俯仰位置環(huán)對(duì)拆裝電機(jī)免重建表的標(biāo)定方法，用于對(duì)裝配或更換的電機(jī)自動(dòng)進(jìn)行位置標(biāo)定，電機(jī)的輸出端連接有負(fù)載，負(fù)載端配合設(shè)置有負(fù)載端絕對(duì)值編碼器，所述電機(jī)對(duì)應(yīng)連接有伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)端絕對(duì)值編碼器，伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)置有掉電存儲(chǔ)器、并分別連接負(fù)載端絕對(duì)值編碼器和電機(jī)端絕對(duì)值編碼器，伺服驅(qū)動(dòng)器還通訊連接上位機(jī)；

3、伺服驅(qū)動(dòng)器中存儲(chǔ)有負(fù)載端絕對(duì)值編碼器的角度與電機(jī)端絕對(duì)值編碼器的碼值的對(duì)應(yīng)表，負(fù)載端絕對(duì)值編碼器的角度即為負(fù)載俯仰運(yùn)動(dòng)角度，將負(fù)載端絕對(duì)值編碼器的角度用a1、a2、a3……an表示，起始角度為a1，終點(diǎn)角度為an；電機(jī)端絕對(duì)值編碼器碼值用a1、a2、a3……an表示，起始碼值為a1，終點(diǎn)碼值為an，對(duì)應(yīng)表中負(fù)載端絕對(duì)值編碼器的角度與電機(jī)端絕對(duì)值編碼器碼值按順序一一對(duì)應(yīng)，伺服驅(qū)動(dòng)器的位置環(huán)位置反饋為pos_fb；

4、其特征在于，在拆裝或更換的電機(jī)時(shí)，上位機(jī)向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出pos_fb重新標(biāo)定指令，具體步驟為：

5、s1、電機(jī)拆卸或者更換前，伺服驅(qū)動(dòng)器獲取對(duì)應(yīng)表中的的負(fù)載端絕對(duì)值編碼器角度為ax、電機(jī)端絕對(duì)值編碼器的碼值為ax，伺服驅(qū)動(dòng)器的位置環(huán)位置反饋為電機(jī)端絕對(duì)值編碼器的碼值，即pos_fb?=?ax；

6、s2、電機(jī)重新裝配或更換完成后，伺服驅(qū)動(dòng)器獲取電機(jī)端絕對(duì)值編碼器的碼值為ay，x?≠?y，伺服驅(qū)動(dòng)器的位置環(huán)位置反饋為pos_fb?=?ay；

7、s3、伺服驅(qū)動(dòng)器中的mcu計(jì)算電機(jī)拆卸或者更換前電機(jī)端絕對(duì)值編碼器的碼值為ax與電機(jī)裝配或更換完成后電機(jī)端絕對(duì)值編碼器的碼值為ay之間的差值△enc并保存，△enc=?ax?–?ay；

8、s4、將電機(jī)裝配或更換完成后伺服驅(qū)動(dòng)器的位置環(huán)位置反饋pos_fb?重新標(biāo)定為：電機(jī)端絕對(duì)值編碼器碼值?+?△enc?=?ay?+?△enc?=?ay?+?ax?–?ay?=?ax，即重新標(biāo)定后的pos_fb恢復(fù)為ax。

9、進(jìn)一步地，所述步驟s3中△enc保存至掉電存儲(chǔ)器。

10、進(jìn)一步地，步驟s3中，當(dāng)△enc保存至掉電存儲(chǔ)器后，確認(rèn)伺服驅(qū)動(dòng)器是否重新上電，若否，直接進(jìn)入步驟s4，若是，則伺服驅(qū)動(dòng)器從掉電存儲(chǔ)器中讀取△enc，再進(jìn)入步驟s4。

11、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供一種拆裝電機(jī)重新標(biāo)定免重建表的方法，建表后，當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)拆裝或者更換電機(jī)，裝回電機(jī)后，只需要驅(qū)動(dòng)器控制執(zhí)行一次標(biāo)定，即可讓電機(jī)反饋碼值和表中數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)起來(lái)，優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)，即準(zhǔn)確又高效。

12、本發(fā)明在電機(jī)更換或重新裝配后，表中值不變，不需要重新建表，只需要位置環(huán)位置反饋由拆電機(jī)之前的“當(dāng)前電機(jī)端絕對(duì)值編碼器值”變?yōu)檠b回電機(jī)后的“當(dāng)前電機(jī)端絕對(duì)值編碼器值?+?△enc?”，上位機(jī)只要發(fā)送角度ax對(duì)應(yīng)的表中碼值ax作為目標(biāo)位置，電機(jī)就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)到“當(dāng)前電機(jī)端絕對(duì)值編碼器值?+?△enc?=?ax”，實(shí)現(xiàn)位置到位。

技術(shù)特征：

1.基于半閉環(huán)俯仰位置環(huán)對(duì)拆裝電機(jī)免重建表的標(biāo)定方法，用于對(duì)拆裝或更換的電機(jī)自動(dòng)進(jìn)行位置標(biāo)定，電機(jī)的輸出端連接有負(fù)載，負(fù)載端配合設(shè)置有負(fù)載端絕對(duì)值編碼器，所述電機(jī)對(duì)應(yīng)連接有伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)端絕對(duì)值編碼器，伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)置有掉電存儲(chǔ)器、并分別連接負(fù)載端絕對(duì)值編碼器和電機(jī)端絕對(duì)值編碼器，伺服驅(qū)動(dòng)器還通訊連接上位機(jī)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于半閉環(huán)俯仰位置環(huán)對(duì)拆裝電機(jī)免重建表的標(biāo)定方法，其特征在于：所述步驟s3中△enc保存至掉電存儲(chǔ)器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于半閉環(huán)俯仰位置環(huán)對(duì)拆裝電機(jī)免重建表的標(biāo)定方法，其特征在于：步驟s3中，當(dāng)△enc保存至掉電存儲(chǔ)器后，確認(rèn)伺服驅(qū)動(dòng)器是否重新上電，若否，直接進(jìn)入步驟s4，若是，則伺服驅(qū)動(dòng)器從掉電存儲(chǔ)器中讀取△enc，再進(jìn)入步驟s4。

技術(shù)總結(jié)
基于半閉環(huán)俯仰位置環(huán)對(duì)拆裝電機(jī)免重建表的標(biāo)定方法，涉及伺服控制技術(shù)領(lǐng)域。具體步驟為：S1、電機(jī)拆卸或者更換前，獲取對(duì)應(yīng)表中的的負(fù)載端絕對(duì)值編碼器角度為A<subgt;x</subgt;、電機(jī)端絕對(duì)值編碼器的碼值為a<subgt;x</subgt;，伺服驅(qū)動(dòng)器的位置環(huán)位置反饋為電機(jī)端絕對(duì)值編碼器的碼值，即Pos_Fb=a<subgt;x</subgt;；S2、電機(jī)重新裝配或更換完成后，獲取電機(jī)端絕對(duì)值編碼器的碼值為a<subgt;y</subgt;，伺服驅(qū)動(dòng)器的位置環(huán)位置反饋為Pos_Fb=a<subgt;y</subgt;；S3、伺服驅(qū)動(dòng)器計(jì)算電機(jī)更換前后電機(jī)端絕對(duì)值編碼器的碼值的差值△<subgt;ENC</subgt;并保存，S4、伺服驅(qū)動(dòng)器的位置環(huán)位置反饋Pos_Fb重新標(biāo)定為a<subgt;x</subgt;。本發(fā)明只需要驅(qū)動(dòng)器控制執(zhí)行一次標(biāo)定，即可讓電機(jī)反饋碼值和表中數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)起來(lái)，優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)，即準(zhǔn)確又高效。

技術(shù)研發(fā)人員：董頂峰,牟小剛,曹崇志,董海星,江興科
受保護(hù)的技術(shù)使用者：揚(yáng)州曙光光電自控有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17