伺服定位控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種伺服定位控制系統(tǒng)，包括位置環(huán)控制單元、位置指令接收單元、指令余量計算單元以及插補(bǔ)位移計算單元，其中：所述位置指令接收單元，用于以通信周期T接收來自上位機(jī)的位置指令；所述指令余量計算單元，用于根據(jù)從上位機(jī)接收的位置指令迭代計算當(dāng)前通信周期的位置指令余量；所述插補(bǔ)位移計算單元，用于根據(jù)所述位置指令以及指令余量計算當(dāng)前通信周期內(nèi)每一調(diào)度周期的插補(bǔ)位移值；所述位置環(huán)控制單元以調(diào)度周期T0輸出包含所述插補(bǔ)位移值的位置環(huán)調(diào)度指令，T=n*T0且n為正整數(shù)。本發(fā)明還提供一種對應(yīng)的方法。本發(fā)明通過對每個通信周期的位置指令進(jìn)行重新規(guī)劃，避免了位置指令的階躍變化，可實(shí)現(xiàn)速度平穩(wěn)變化。
【專利說明】伺服定位控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及伺服驅(qū)動器領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種伺服定位控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伺服驅(qū)動器是用于控制伺服電機(jī)的一種控制器，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。伺服驅(qū)動器一般通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位。
[0003]在低速率通信給定位置指令的伺服定位系統(tǒng)中，多個位置環(huán)調(diào)度周期才能從上位機(jī)接收一次位置指令信息，使得伺服定位系統(tǒng)運(yùn)動不夠連續(xù)，速度波動很大。
[0004]為了削弱上述伺服定位系統(tǒng)中的速度抖動，通常會引入一階低通濾波器或者平均值濾波器對位置指令進(jìn)行濾波。采用指令濾波的方式中，伺服定位系統(tǒng)直接對位置指令進(jìn)行處理，在一定程度上可以減少速度波動，但不能從根本上消除，同時由于濾波時間的影響，造成定位時間過長，響應(yīng)速度大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對上述伺服定位系統(tǒng)在消除速度抖動時響應(yīng)速度慢的問題，提供一種伺服定位控制系統(tǒng)及方法。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種伺服定位控制系統(tǒng)，用于根據(jù)來自上位機(jī)的位置指令控制伺服電機(jī)運(yùn)行，所述伺服定位控制系統(tǒng)包括位置環(huán)控制單元、位置指令接收單元、指令余量計算單元以及插補(bǔ)位移計算單元，其中:所述位置指令接收單元，用于以通信周期T接收來自上位機(jī)的位置指令；所述指令余量計算單元，用于根據(jù)從上位機(jī)接收的位置指令迭代計算當(dāng)前通信周期的位置指令余量；所述插補(bǔ)位移計算單元，用于根據(jù)所述位置指令以及指令余量計算當(dāng)前通信周期內(nèi)每一調(diào)度周期的插補(bǔ)位移值；所述位置環(huán)控制單元以調(diào)度周期TO輸出包含所述插補(bǔ)位移值的位置環(huán)調(diào)度指令，Τ=η*Τ0且η為正整數(shù)。
[0007]在本發(fā)明所述的伺服定位控制系統(tǒng)中，所述指令余量計算單元在當(dāng)前通信周期為第i個通信周期且在當(dāng)前通信周期接收的位置指令中的位移值為Si時，通過下式計算當(dāng)前通信周期的位置指令余量A1:
【權(quán)利要求】
1.一種伺服定位控制系統(tǒng)，用于根據(jù)來自上位機(jī)的位置指令控制伺服電機(jī)運(yùn)行，其特征在于，所述伺服定位控制系統(tǒng)包括位置環(huán)控制單元、位置指令接收單元、指令余量計算單元以及插補(bǔ)位移計算單元，其中:所述位置指令接收單元，用于以通信周期T接收來自上位機(jī)的位置指令；所述指令余量計算單元，用于根據(jù)從上位機(jī)接收的位置指令迭代計算當(dāng)前通信周期的位置指令余量；所述插補(bǔ)位移計算單元，用于根據(jù)所述位置指令以及指令余量計算當(dāng)前通信周期內(nèi)每一調(diào)度周期的插補(bǔ)位移值；所述位置環(huán)控制單元以調(diào)度周期TO輸出包含所述插補(bǔ)位移值的位置環(huán)調(diào)度指令，Τ=η*Τ0且η為正整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服定位控制系統(tǒng)，其特征在于:所述指令余量計算單元在當(dāng)前通信周期為第i個通信周期且在當(dāng)前通信周期接收的位置指令中的位移值為Si時，通過下式計算當(dāng)前通信周期的位置指令余量Ai:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伺服定位控制系統(tǒng)，其特征在于:所述插補(bǔ)位移計算單元通過下式計算當(dāng)前調(diào)度周期的插補(bǔ)位移值Sito:

4.一種伺服定位控制方法，用于根據(jù)來自上位機(jī)的位置指令控制伺服電機(jī)運(yùn)行，所述上位機(jī)以通信周期T向伺服驅(qū)動器發(fā)送位置指令、所述伺服驅(qū)動器以調(diào)度周期TO輸出位置環(huán)調(diào)度指令，且Τ=η*Τ0，其中η為正整數(shù)，其特征在于，該方法包括以下步驟: Ca)伺服驅(qū)動器根據(jù)來自上位機(jī)的位置指令迭代計算當(dāng)前通信周期的位置指令余量； (b)根據(jù)所述位置指令以及指令余量計算當(dāng)前通信周期內(nèi)每一調(diào)度周期的插補(bǔ)位移值； (c)在當(dāng)前通信周期內(nèi)的每一調(diào)度周期輸出包含所述插補(bǔ)位移值的位置環(huán)調(diào)度指令。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的伺服定位控制方法，其特征在于:所述步驟(a)中，若當(dāng)前通信周期為第i個通信周期且當(dāng)前通信周期接收的位置指令中的位移值為Si，則當(dāng)前通信周期的位置指令余量AiS:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的伺服定位控制方法，其特征在于:所述步驟(b)中當(dāng)前調(diào)度周期的插補(bǔ)位移值SiftlS:
【文檔編號】G05B19/41GK103941646SQ201410140669
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】劉偉 申請人:蘇州匯川技術(shù)有限公司