[發(fā)明專利]舵機(jī)臨界點(diǎn)鎖位方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611263269.4
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106773651B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊友軍;張禮富;白熹;范文華
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市優(yōu)必選科技有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 44288 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 石伍軍;張鵬

本發(fā)明公開了舵機(jī)臨界點(diǎn)鎖位方法，包括以下步驟：根據(jù)目標(biāo)位置值和實(shí)際位置值計(jì)算當(dāng)前目標(biāo)偏差；根據(jù)當(dāng)前目標(biāo)偏差與上次目標(biāo)偏差計(jì)算偏差變化值；判斷偏差變化值與約束值的關(guān)系是否滿足預(yù)設(shè)條件；若滿足預(yù)設(shè)條件，則根據(jù)當(dāng)前目標(biāo)偏差和預(yù)設(shè)值的大小關(guān)系修正當(dāng)前目標(biāo)偏差，將修正后的當(dāng)前目標(biāo)偏差作為當(dāng)前控制偏差；根據(jù)當(dāng)前控制偏差控制舵機(jī)向目標(biāo)位置運(yùn)行。通過在舵機(jī)的控制過程中給舵機(jī)的控制偏差值加入預(yù)設(shè)條件，以判斷目標(biāo)偏差是否突變。如果目標(biāo)偏差發(fā)生了突變，通過對當(dāng)前目標(biāo)偏差修正，避免因角度值急劇跳變而產(chǎn)生的控制偏差急劇跳變。實(shí)現(xiàn)了磁編碼傳感舵機(jī)的360度全位置鎖位功能，提高了舵機(jī)的鎖位行程，擴(kuò)大了舵機(jī)的應(yīng)用場景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及舵機(jī)領(lǐng)域，特別涉及舵機(jī)控制。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的舵機(jī)一般不能實(shí)現(xiàn)360度全位置鎖位，這就意味著舵機(jī)上存在著較大的鎖位死區(qū)，特別是在位置傳感器的角度臨界區(qū)域，舵機(jī)可能不能正常鎖位。如果目標(biāo)位置正好在鎖位死區(qū)范圍內(nèi)，則舵機(jī)就可能不會在正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)一個(gè)任意角度后鎖位于目標(biāo)位置，從而導(dǎo)致舵機(jī)的應(yīng)用受到一定的限制。

圖1所示為一個(gè)12位數(shù)字式磁編碼器坐標(biāo)圖，圖中直線處為磁編碼器角度跳變點(diǎn)，直線左邊臨近位置值為4095，直線位置值為0，當(dāng)舵機(jī)要鎖位在直線附近位置區(qū)域的某一角度時(shí)傳統(tǒng)的控制方式可能會使舵機(jī)的運(yùn)動方向出錯(cuò)或舵機(jī)直接失控制。比如想讓舵機(jī)鎖位在位置0處，假設(shè)起始時(shí)舵機(jī)已很好的停在了位置0處，當(dāng)舵機(jī)受到一個(gè)外界的力使得舵機(jī)的實(shí)際角度位置由起始的0變?yōu)?090時(shí)，傳統(tǒng)的偏差計(jì)算方式計(jì)算出來偏差(-4090)＝目標(biāo)值(0)–當(dāng)前實(shí)際值(4090)，在PID控制方法下將會產(chǎn)生一個(gè)很激進(jìn)的響應(yīng)，同時(shí)舵機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向也可能是錯(cuò)的，即舵機(jī)轉(zhuǎn)動一整圈才能回到原來的目標(biāo)位置。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供舵機(jī)臨界點(diǎn)鎖位方法和裝置，其能解決現(xiàn)有的舵機(jī)上存在著較大的鎖位死區(qū)，如果目標(biāo)位置正好在鎖位死區(qū)范圍內(nèi)，則舵機(jī)就可能不會在正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)一個(gè)任意角度后鎖位于目標(biāo)位置，從而導(dǎo)致舵機(jī)的整體應(yīng)用受到一定的限制的問題。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

舵機(jī)臨界點(diǎn)鎖位方法，包括以下步驟：

根據(jù)目標(biāo)位置值和實(shí)際位置值計(jì)算當(dāng)前目標(biāo)偏差；

根據(jù)所述當(dāng)前目標(biāo)偏差與上次目標(biāo)偏差計(jì)算偏差變化值；

判斷所述偏差變化值與約束值的關(guān)系是否滿足預(yù)設(shè)條件；

若滿足所述預(yù)設(shè)條件，則根據(jù)當(dāng)前目標(biāo)偏差和預(yù)設(shè)值的大小關(guān)系修正所述當(dāng)前目標(biāo)偏差，將修正后的當(dāng)前目標(biāo)偏差作為當(dāng)前控制偏差；

根據(jù)所述當(dāng)前控制偏差控制舵機(jī)向所述目標(biāo)位置運(yùn)行。

優(yōu)選的，所述根據(jù)目標(biāo)位置值和實(shí)際位置值計(jì)算當(dāng)前目標(biāo)偏差，具體為，所述當(dāng)前目標(biāo)偏差等于所述目標(biāo)位置值減去所述實(shí)際位置值；

所述根據(jù)當(dāng)前目標(biāo)偏差和預(yù)設(shè)值的大小關(guān)系將所述當(dāng)前目標(biāo)偏差修正當(dāng)前目標(biāo)偏差，將修正后的當(dāng)前目標(biāo)偏差作為當(dāng)前控制偏差，具體為：

若所述當(dāng)前目標(biāo)偏差小于所述預(yù)設(shè)值，則所述當(dāng)前控制偏差等于所述當(dāng)前目標(biāo)偏差加上所述最大位置編碼值；

若所述當(dāng)前目標(biāo)偏差大于所述預(yù)設(shè)值，則所述當(dāng)前控制偏差等于所述當(dāng)前目標(biāo)偏差減去所述最大位置編碼值；

若所述當(dāng)前目標(biāo)偏差等于所述預(yù)設(shè)值，則將所述當(dāng)前控制偏差置為上次目標(biāo)偏差的值。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述當(dāng)前目標(biāo)偏差與上次目標(biāo)偏差計(jì)算偏差變化值，具體為，所述偏差變化值等于所述當(dāng)前目標(biāo)偏差與上次目標(biāo)偏差的差值的絕對值；

所述判斷所述偏差變化值與約束值的關(guān)系是否滿足預(yù)設(shè)條件，具體為，判斷偏差變化值是否大于所述約束值。