[發明專利]電機軸位置的獲取方法、裝置和伺服驅動器

在審

• 申請號: 201711143592.2
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107942788A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 龍世鵬;覃海濤;吳立;田天勝;李衛平
• 申請（專利權）人: 深圳市雷賽軟件技術有限公司;深圳市雷賽智能控制股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H02K11/21
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 郭新娟

技術領域

本發明涉及伺服控制技術領域，尤其是涉及一種電機軸位置的獲取方法、裝置和伺服驅動器。

背景技術

伺服驅動器通常采用查詢捕獲信號的方式來捕獲電機軸位置；而現有的伺服驅動器，通常存在10～100微秒的時間漂移，有的甚至達到1毫秒左右；在伺服電機高速運行時(例如3000r/min)，同時編碼器的分辨率又較高，較大的時間延時會導致電機軸位置很不準確，進而難以實現電機的精準控制。

針對上述現有的伺服驅動器獲取的電機軸位置精確度較差的問題，尚未提出有效的解決方案。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種電機軸位置的獲取方法、裝置和伺服驅動器，以提高伺服驅動器獲取的電機軸位置精確度，進而提高電機的控制精度。

第一方面，本發明實施例提供了一種電機軸位置的獲取方法，該方法應用于伺服驅動器的MCU，MCU分別與外部的傳感器和伺服電機連接；該方法包括：在每個PWM中斷周期內的固定位置，讀取伺服電機的電機軸位置、電機速度和讀取時刻；當接收到傳感器發送的觸發信號時，記錄接收到觸發信號的觸發時刻；根據觸發時刻與讀取時刻的差值、以及電機速度，調整電機軸位置，獲取觸發時刻對應的電機軸位置。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，上述當接收到傳感器發送的觸發信號時，記錄接收到觸發信號的觸發時刻的步驟，包括：當接收到傳感器發送的觸發信號時，觸發生成eCAP中斷；記錄eCAP中斷的觸發時刻T。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，上述根據觸發時刻與讀取時刻的差值、以及電機速度，調整電機軸位置，獲取觸發時刻對應的電機軸位置的步驟，包括：在eCAP中斷中，獲取最近一次PWM中斷周期內讀取的伺服電機的電機軸位置P₀、電機速度V和讀取時刻T₀；計算觸發時刻對應的電機軸位置P＝P₀+(T-T₀)×V×PPR；其中，PPR為伺服電機的編碼器的分辨率。

結合第一方面的第二種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，上述傳感器通過伺服驅動器中的高速光耦連接至MCU；計算T₁＝T₀-(t₁+t₂)；觸發時刻對應的電機軸位置P＝P₀+(T-T₁)×V×PPR＝P₀+(T-T₀+t₁+t₂)×V×PPR；其中，t₁為觸發信號從高速光耦傳輸至MCU的時間；t₂為觸發信號從傳感器傳輸至高速光耦的時間。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，上述當接收到傳感器發送的觸發信號時，記錄接收到觸發信號的觸發時刻的步驟，包括：當接收到傳感器發送的觸發信號時，觸發生成eCAP事件；記錄觸發生成eCAP事件的觸發時刻T。

結合第一方面的第四種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，上述根據觸發時刻與讀取時刻的差值、以及電機速度，調整電機軸位置，獲取觸發時刻對應的電機軸位置的步驟，包括：在PWM中斷中，實時讀取伺服電機的電機軸位置P₀、電機速度V和讀取時刻T₀；計算觸發時刻對應的電機軸位置P＝P₀-(T₀-T)×V×PPR；其中，PPR為伺服電機的編碼器的分辨率。

結合第一方面的第五種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，上述傳感器通過伺服驅動器中的高速光耦連接至MCU；計算T₁＝T₀+(t₁+t₂)；觸發時刻對應的電機軸位置P＝P₀-(T₁-T)×V×PPR＝P₀-(T₀-T+t₁+t₂)×V×PPR；其中，t₁為觸發信號從高速光耦傳輸至MCU的時間；t₂為觸發信號從傳感器傳輸至高速光耦的時間。