一種伺服驅(qū)動器的速度控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及伺服驅(qū)動器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，特別涉及一種伺服驅(qū)動器的速度 控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 伺服驅(qū)動器的控制性能由位置控制環(huán)、速度控制環(huán)和轉(zhuǎn)矩控制環(huán)的綜合性能來決 定。位置控制器、速度控制器和轉(zhuǎn)矩控制器一般基于反饋信號，采用PID控制算法來實(shí)現(xiàn)閉 環(huán)控制。由于現(xiàn)有的反饋信號具有一定的滯后性，并且精度較差，因此伺服系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)快 速的響應(yīng)。故而，有必要設(shè)計(jì)一種新的速度控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種精度高的伺服驅(qū)動器的速度控制方法。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0005] 一種伺服驅(qū)動器的速度控制方法，所述速度控制方法包括以下步驟，
[0006] 第一步、在一伺服驅(qū)動器上選擇速度指令；
[0007] 第二步、根據(jù)速度指令依次設(shè)定模擬量輸入?yún)?shù)、模擬速度指令最大轉(zhuǎn)速參數(shù)、內(nèi) 部速度給定參數(shù)、控制信號參數(shù)以及加減速方式參數(shù)，從而電機(jī)開始跟隨上述參數(shù)運(yùn)行；
[0008] 第三步、在電機(jī)運(yùn)行過程中，通過一個速度編碼器實(shí)時檢測電機(jī)的速度，并將檢測 到的電機(jī)的速度信號進(jìn)行濾波后反饋至伺服驅(qū)動器的速度環(huán)中，伺服驅(qū)動器的速度環(huán)根據(jù) 反饋的速度信號實(shí)時調(diào)整速度環(huán)增益，并輸出速度環(huán)信號，伺服驅(qū)動器根據(jù)速度環(huán)增益實(shí) 時調(diào)整電機(jī)的速度，即形成一種伺服驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)的速度控制方法。
[0009] 優(yōu)選地，在速度信息反饋之前，還依次包括調(diào)整指令前饋增益和調(diào)整指令前饋濾 波的步驟，以及對速度環(huán)進(jìn)行積分的步驟，并將上述速度指令前饋濾波后的速度信息和速 度環(huán)積分后的速度信息共同疊加到輸出的速度環(huán)信號上，以形成一種伺服驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī) 的速度控制方法。
[0010] 優(yōu)選地，所述模擬量輸入?yún)?shù)包括速度指令前饋濾波的濾波時間常數(shù)和偏置電壓 參數(shù)，以及速度反饋信號濾波的濾波時間常數(shù)和偏置電壓參數(shù)。
[0011] 優(yōu)選地，所述模擬速度指令最大轉(zhuǎn)速參數(shù)包括正值、〇和負(fù)值；所述內(nèi)部速度給定 參數(shù)包括七個指令值；所述控制信號參數(shù)包括選擇速度SPl、選擇速度SP2和選擇速度SP3 ; 所述加減速方式參數(shù)包括減速時間常數(shù)、減速時間常數(shù)和S曲線段比例參數(shù)。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明的控制方法通過采用速度編碼器，并 在速度信號反饋之前，增加速度指令前饋增益和速度指令前饋濾波的步驟，以及對速度環(huán) 進(jìn)行積分的步驟，速度指令前饋濾波后的速度信息和速度環(huán)積分后的速度信息共同疊加到 輸出的速度環(huán)信號上，避免了反饋信號的滯后性，進(jìn)而提高了控制的精度。
【附圖說明】
[0013] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014] 圖1是本發(fā)明所述伺服驅(qū)動器的速度控制方法的控制框圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明所述伺服驅(qū)動器的速度控制方法中速度控制模式下模擬量轉(zhuǎn)矩輸 入和模擬量速度限制的接線圖。
[0016] 圖3是本發(fā)明所述伺服驅(qū)動器的速度控制方法中伺服驅(qū)動器的IO接線圖。
[0017] 圖4是本發(fā)明所述伺服驅(qū)動器的速度控制方法中模擬量速度指令（VC)的輸入電 壓和伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系圖。
[0018] 圖5是本發(fā)明所述伺服驅(qū)動器的速度控制方法中在伺服鎖定中解除轉(zhuǎn)矩限制的 接線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能 更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0020] 參閱圖1至圖3所示，本發(fā)明提供一種伺服驅(qū)動器的速度控制方法，所述速度控制 方法包括以下步驟：
[0021] 第一步、在一伺服驅(qū)動器上選擇速度指令；
[0022] 第二步、根據(jù)速度指令依次設(shè)定模擬量輸入?yún)?shù)A、模擬速度指令最大轉(zhuǎn)速參數(shù) B、內(nèi)部速度給定參數(shù)C、控制信號參數(shù)D以及加減速方式參數(shù)E，從而電機(jī)開始跟隨上述參 數(shù)運(yùn)行；
[0023] 第三步、在電機(jī)運(yùn)行過程中，通過一個速度編碼器實(shí)時檢測電機(jī)的速度，并將檢測 到的電機(jī)的速度信號H進(jìn)行濾波后反饋至伺服驅(qū)動器的速度環(huán)中，伺服驅(qū)動器的速度環(huán)根 據(jù)反饋的速度信號實(shí)時調(diào)整速度環(huán)增益F，并輸出速度環(huán)信號G，伺服驅(qū)動器根據(jù)速度環(huán)增 益F實(shí)時調(diào)整電機(jī)的速度，即形成一種伺服驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)的速度控制方法。
[0024] 為了提高精度，在速度信號反饋之前，本發(fā)明還依次包括速度指令前饋增益J和 速度指令前饋濾波K的步驟，以及對速度環(huán)進(jìn)行積分I的步驟，并將上述速度指令前饋濾波 后的速度信息和速度環(huán)積分后的速度信息共同疊加到輸出的速度環(huán)信號G上，以形成一種 伺服驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)的速度控制方法。
[0025] 在本發(fā)明中，所述模擬量輸入?yún)?shù)包括速度指令前饋濾波的濾波時間常數(shù)和偏置 電壓參數(shù)，以及速度反饋信號濾波的濾波時間常數(shù)和偏置電壓參數(shù)。
[0026] 在本發(fā)明中，所述模擬速度指令最大轉(zhuǎn)速參數(shù)包括正值、0和負(fù)值；所述內(nèi)部速度 給定參數(shù)包括七個指令值；所述控制信號參數(shù)包括選擇速度SPl、選擇速度SP2和選擇速度 SP3 ;所述加減速方式參數(shù)包括減速時間常數(shù)、減速時間常數(shù)和S曲線段比例參數(shù)。
[0027] 本發(fā)明在使用時，當(dāng)運(yùn)行條件滿足后，電機(jī)開始跟隨模擬量速度指令運(yùn)行；并且可 以通過面板或后臺軟件察看電機(jī)轉(zhuǎn)速，了解電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。
[0028] 1、速度設(shè)定，速度指令和轉(zhuǎn)動速度電機(jī)以參數(shù)中設(shè)定的轉(zhuǎn)動速度或模擬量速度指 令（VC)的施加電壓設(shè)定的轉(zhuǎn)動速度運(yùn)行。模擬量速度指令（VC)的輸入電壓和伺服電機(jī)的 轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系如圖4所示；± IOV對應(yīng)最大速度。另外，± IOV時所對應(yīng)的轉(zhuǎn)動速度可根 據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定。
[0029] 由正轉(zhuǎn)啟動信號（STl)和反轉(zhuǎn)啟動信號（ST2)控制旋轉(zhuǎn)方向如下表1所示：
[0030] 表 1
[0031]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種伺服驅(qū)動器的速度控制方法，其特征在于：所述速度控制方法包括以下步驟， 第一步、在一伺服驅(qū)動器上選擇速度指令； 第二步、根據(jù)速度指令依次設(shè)定模擬量輸入?yún)?shù)、模擬速度指令最大轉(zhuǎn)速參數(shù)、內(nèi)部速 度給定參數(shù)、控制信號參數(shù)以及加減速方式參數(shù)，從而電機(jī)開始跟隨上述參數(shù)運(yùn)行； 第三步、在電機(jī)運(yùn)行過程中，通過一個速度編碼器實(shí)時檢測電機(jī)的速度，并將檢測到的 電機(jī)的速度信號進(jìn)行濾波后反饋至伺服驅(qū)動器的速度環(huán)中，伺服驅(qū)動器的速度環(huán)根據(jù)反饋 的速度信號實(shí)時調(diào)整速度環(huán)增益，并輸出速度環(huán)信號，伺服驅(qū)動器根據(jù)速度環(huán)增益實(shí)時調(diào) 整電機(jī)的速度，即形成一種伺服驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)的速度控制方法。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服驅(qū)動器的速度控制方法，其特征在于：在速度信號反饋 之前，還依次包括速度指令前饋增益和速度指令前饋濾波的步驟，以及對速度環(huán)進(jìn)行積分 的步驟，并將上述速度指令前饋濾波后的速度信息和速度環(huán)積分后的速度信息共同疊加到 輸出的速度環(huán)信號上，以形成一種伺服驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)的速度控制方法。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的伺服驅(qū)動器的速度控制方法，其特征在于：所述模擬量輸入 參數(shù)包括速度指令前饋濾波的濾波時間常數(shù)和偏置電壓參數(shù)，以及速度反饋信號濾波的濾 波時間常數(shù)和偏置電壓參數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服驅(qū)動器的速度控制方法，其特征在于：所述模擬速度指 令最大轉(zhuǎn)速參數(shù)包括正值、〇和負(fù)值；所述內(nèi)部速度給定參數(shù)包括七個指令值；所述控制信 號參數(shù)包括選擇速度SPl、選擇速度SP2和選擇速度SP3 ;所述加減速方式參數(shù)包括減速時 間常數(shù)、減速時間常數(shù)和S曲線段比例參數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種伺服驅(qū)動器的速度控制方法，包括：第一步、在一伺服驅(qū)動器上選擇速度指令；第二步、根據(jù)速度指令依次設(shè)定模擬量輸入?yún)?shù)、模擬速度指令最大轉(zhuǎn)速參數(shù)、內(nèi)部速度給定參數(shù)、控制信號參數(shù)以及加減速方式參數(shù)，從而電機(jī)開始跟隨上述參數(shù)運(yùn)行；第三步、在電機(jī)運(yùn)行過程中，通過一個速度編碼器實(shí)時檢測電機(jī)的速度，并將檢測到的電機(jī)的速度信號進(jìn)行濾波后反饋至伺服驅(qū)動器的速度環(huán)中，伺服驅(qū)動器的速度環(huán)根據(jù)反饋的速度信號實(shí)時調(diào)整速度環(huán)增益，并輸出速度環(huán)信號，伺服驅(qū)動器根據(jù)速度環(huán)增益實(shí)時調(diào)整電機(jī)的速度，即形成一種伺服驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)的速度控制方法。本發(fā)明避免了反饋信號的滯后性，進(jìn)而提高了控制的精度。
【IPC分類】H02P23-00
【公開號】CN104796060
【申請?zhí)枴緾N201510233950
【發(fā)明人】王曉軍
【申請人】廣東技術(shù)師范學(xué)院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年5月8日