[發(fā)明專利]一種伺服電機的速度控制方法及其控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410349366.X
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104201970B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉維民;徐建民;周德維;丁繁輪
• 申請（專利權(quán)）人: 韻升控股集團有限公司;寧波韻升電控技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02P29/00
• 分類號: H02P29/00
• 代理公司: 寧波天一專利代理有限公司33207
• 代理人: 徐良江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種伺服電機的速度控制方法，特別是涉及工業(yè)縫紉機伺服電機的速度控制方法。

背景技術(shù)

伺服電機具有調(diào)速范圍大、動態(tài)響應快、過載能力強、控制精度高、功率密度大等特點，因此，目前伺服電機在工業(yè)縫紉機中得到越來越廣泛的應用。

工業(yè)縫紉機普遍有快速啟停的要求，電機的一個運行周期可分為三段：啟動加速段、恒速運行段、減速停車段。往往啟動加速段和減速停車段的時間占整個運行周期的比例較大，有時甚至出現(xiàn)沒有恒速運行段的工況。因此，在不增加硬件成本的前提下，提升伺服電機啟動加速段和減速停車段的響應速度成為當前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題而提出了一種伺服電機的速度控制方法，在不增加硬件成本的前提下，提升伺服電機啟動加速段和減速停車段的響應速度，從而減少這兩段所占用的時間，最終達到提高系統(tǒng)工作效率的目的。

本發(fā)明的目的還根據(jù)提出的伺服電機的速度控制方法而提供一種伺服電機的速度控制裝置，從而實現(xiàn)該伺服電機的速度控制方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種伺服電機的速度控制方法，通過定時采集腳踏板傳感器輸出的模擬量，并分析采集到的模擬量數(shù)值及變化量，根據(jù)模擬量數(shù)值的大小和模擬量數(shù)值變化狀況給出用于控制伺服電機的給定轉(zhuǎn)速。

上述模擬量采集和運算過程由伺服控制器中的處理器來實現(xiàn)。

由于腳踏板傳感器的轉(zhuǎn)動角度與輸出的模擬電壓成線性關(guān)系，因此上述伺服控制器采集到的腳踏板傳感器輸出的模擬量為腳踏板傳感器的所處角度，通過腳踏板傳感器的所處角度來控制伺服電機的停止、運轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速。

上述伺服控制器中的處理器通過采集腳踏板傳感器輸出的模擬量數(shù)值，經(jīng)分析來控制伺服電機的停止、運轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速。

上述腳踏板傳感器輸出的模擬量為電壓值，設(shè)定一定間隔時間連續(xù)采集其電壓值并且計算相鄰間隔的電壓差值，判斷最近幾次連續(xù)間隔的電壓差值。若該電壓差值均大于設(shè)定的正電壓差值，則判斷為腳踏板快速下踩，此時，將加大控制伺服電機給定轉(zhuǎn)速，以提高伺服電機的加速響應時間，從而縮短加速段的運行時間；若該電壓差值均小于設(shè)定的負電壓差值，則判斷為腳踏板快速回踩，此時，將減少控制伺服電機給定轉(zhuǎn)速，以提高伺服電機的減速響應時間，從而縮短減速段的運行時間；若該電壓差值處于上述兩種情況之外的值，則判斷為腳踏板處于緩慢轉(zhuǎn)動或停止轉(zhuǎn)動狀態(tài)，此時，按腳踏板傳感器輸出的模擬電壓值輸出正常的控制伺服電機給定轉(zhuǎn)速。

上述伺服電機的運轉(zhuǎn)速度由伺服控制器通過位置轉(zhuǎn)速傳感器來控制，位置轉(zhuǎn)速傳感器檢測伺服電機的轉(zhuǎn)速，反饋到伺服控制器，并由伺服控制器調(diào)節(jié)伺服電機的轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速等于給定轉(zhuǎn)速，從而保證伺服電機的穩(wěn)定運行。

上述位置轉(zhuǎn)速傳感器最好安裝在伺服電機上。

根據(jù)上述伺服電機的速度控制方法而提供一種伺服電機的速度控制裝置，其包括伺服控制器、伺服電機、腳踏板傳感器，伺服控制器定時采集腳踏板傳感器輸出的模擬量，并分析采集到的模擬量數(shù)值及變化量，根據(jù)模擬量數(shù)值的大小和模擬量數(shù)值變化狀況控制伺服電機的轉(zhuǎn)速。

上述腳踏板傳感器輸出的模擬量為電壓值，設(shè)定一定間隔時間連續(xù)采集其電壓值并且計算相鄰間隔的電壓差值，判斷最近幾次連續(xù)間隔的電壓差值。若該電壓差值均大于設(shè)定的正電壓差值，則判斷為腳踏板快速下踩，此時，將加大控制伺服電機給定轉(zhuǎn)速，以提高伺服電機的加速響應時間，從而縮短加速段的運行時間；若該電壓差值均小于設(shè)定的負電壓差值，則判斷為腳踏板快速回踩，此時，將減少控制伺服電機給定轉(zhuǎn)速，以提高伺服電機的減速響應時間，從而縮短減速段的運行時間；若該電壓差值處于上述兩種情況之外的值，則判斷為腳踏板處于緩慢轉(zhuǎn)動或停止轉(zhuǎn)動狀態(tài)，此時，按腳踏板傳感器輸出的模擬電壓值輸出正常的控制伺服電機給定轉(zhuǎn)速。

上述伺服電機的速度控制裝置還包括位置轉(zhuǎn)速傳感器，位置轉(zhuǎn)速傳感器檢測伺服電機的轉(zhuǎn)速，反饋到伺服控制器，并由伺服控制器調(diào)節(jié)伺服電機的轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速等于給定轉(zhuǎn)速。

上述位置轉(zhuǎn)速傳感器最好安裝在伺服電機上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：有效地提升了電機啟動加速段和減速停車段的響應速度，從而有效地縮短了電機啟動加速段和減速停車段所占用的時間，對于需要伺服電機頻繁啟停的工況中，工作效率的提升尤其顯著。

附圖說明

圖1 工業(yè)縫紉機伺服電機的運行周期。

圖2 本發(fā)明方法所涉及各部件的連接示意圖。