[發(fā)明專利]多軸控制系統(tǒng)的同步性能檢測方法、裝置和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810432215.9
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108549026B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳英華
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州視源電子科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 黃隸凡

1.一種多軸控制系統(tǒng)的同步性能檢測方法，其特征在于，所述多軸控制系統(tǒng)包括：總線控制器、多個驅(qū)動器以及對應(yīng)的多個電機(jī)、與各個電機(jī)匹配的運(yùn)動檢測裝置，以及與各個運(yùn)動檢測裝置連接的信號處理器、多通道數(shù)據(jù)采集裝置和處理器；

所述總線控制器分別通過各個驅(qū)動器連接對應(yīng)的電機(jī)，用于檢測電機(jī)的運(yùn)動數(shù)據(jù)的所述運(yùn)動檢測裝置設(shè)于所述電機(jī)與負(fù)載之間，各個所述運(yùn)動檢測裝置通過連接的信號處理器連入多通道數(shù)據(jù)采集裝置，所述多通道數(shù)據(jù)采集裝置連接處理器，將采集的各個電機(jī)的運(yùn)動數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器；

所述同步性能檢測方法包括：

采集多軸控制系統(tǒng)中各個電機(jī)的位移數(shù)據(jù)，其中，各個所述電機(jī)按照規(guī)劃軌跡帶動負(fù)載運(yùn)動；所述規(guī)劃軌跡為根據(jù)測試需求預(yù)設(shè)的負(fù)載在歐氏空間的規(guī)劃運(yùn)動軌跡，所述各個電機(jī)根據(jù)所述總線控制器下達(dá)的運(yùn)動指令帶動對應(yīng)的負(fù)載進(jìn)行運(yùn)動的過程中，所述處理器同步采集所述各個電機(jī)的位移數(shù)據(jù)；

根據(jù)采集的各個電機(jī)的位移數(shù)據(jù)合成歐氏空間的運(yùn)動軌跡，將所述運(yùn)動軌跡與規(guī)劃軌跡進(jìn)行比較，獲取運(yùn)動軌跡與規(guī)劃軌跡之間的軌跡誤差；所述運(yùn)動軌跡為負(fù)載在歐氏空間中的實際運(yùn)動軌跡；

根據(jù)所述軌跡誤差對所述多軸控制系統(tǒng)的同步性能進(jìn)行檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸控制系統(tǒng)的同步性能檢測方法，其特征在于，還包括步驟：采集多軸控制系統(tǒng)中各個電機(jī)的轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)；

根據(jù)采集的各個電機(jī)的轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)，計算各個電機(jī)之間的轉(zhuǎn)矩同步時間差、轉(zhuǎn)速同步時間差和位移同步時間差；

所述根據(jù)所述軌跡誤差對所述多軸控制系統(tǒng)電機(jī)的同步性能進(jìn)行檢測的步驟包括：

根據(jù)所述轉(zhuǎn)矩同步時間差、轉(zhuǎn)速同步時間差、位移同步時間差和軌跡誤差，對所述多軸控制系統(tǒng)的同步性能進(jìn)行檢測。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多軸控制系統(tǒng)的同步性能檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)采集的各個電機(jī)的位移數(shù)據(jù)合成歐氏空間的運(yùn)動軌跡，將所述運(yùn)動軌跡與規(guī)劃軌跡進(jìn)行比較，獲取運(yùn)動軌跡與規(guī)劃軌跡之間的軌跡誤差的步驟包括：

建立與所述電機(jī)數(shù)目相同維度的歐氏空間，其中，所述歐氏空間的每一個維度對應(yīng)一個電機(jī)；

獲取各個電機(jī)的位移數(shù)據(jù)以及該位移數(shù)據(jù)在所述歐氏空間中對應(yīng)的維度，根據(jù)所述位移數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的維度，將各個電機(jī)的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，生成在所述歐氏空間中的運(yùn)動軌跡；

獲取在所述歐氏空間中的規(guī)劃軌跡，將所述運(yùn)動軌跡與所述規(guī)劃軌跡進(jìn)行比較，計算所述運(yùn)動軌跡與所述規(guī)劃軌跡中同一時刻的兩點(diǎn)之間的最大的歐氏空間距離，為所述運(yùn)動軌跡與規(guī)劃軌跡之間的軌跡誤差。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多軸控制系統(tǒng)的同步性能檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)采集的各個電機(jī)的轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)，計算各個電機(jī)之間的轉(zhuǎn)矩同步時間差、轉(zhuǎn)速同步時間差和位移同步時間差的步驟包括：

根據(jù)接收的轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)，分別繪制各個電機(jī)的轉(zhuǎn)矩曲線圖、轉(zhuǎn)速曲線圖和位移曲線圖；

分別對各個電機(jī)的轉(zhuǎn)矩曲線圖、轉(zhuǎn)速曲線圖和位移曲線圖按照時間軸對齊后進(jìn)行比對，獲取各個電機(jī)的轉(zhuǎn)矩同步時間差、轉(zhuǎn)速同步時間差和位移同步時間差。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多軸控制系統(tǒng)的同步性能檢測方法，其特征在于，所述分別對各個電機(jī)的轉(zhuǎn)矩曲線圖、轉(zhuǎn)速曲線圖和位移曲線圖按照時間軸對齊并進(jìn)行比對，獲取各個電機(jī)的轉(zhuǎn)矩同步時間差、轉(zhuǎn)速同步時間差和位移同步時間差的步驟包括：

將所述轉(zhuǎn)矩曲線圖按照時間軸對齊，獲取各個轉(zhuǎn)矩曲線的第一曲線參照點(diǎn)對應(yīng)的第一參照時間進(jìn)行對比，獲取其中每兩個轉(zhuǎn)矩曲線之間的第一參照時間差值，選取所述第一參照時間差值中的最大值，作為各個電機(jī)之間的轉(zhuǎn)矩同步時間差；

將所述轉(zhuǎn)速曲線圖按照時間軸對齊，獲取各個轉(zhuǎn)速曲線的第二曲線參照點(diǎn)對應(yīng)的第二參照時間進(jìn)行對比，獲取其中每兩個轉(zhuǎn)速曲線之間的第二參照時間差值，選取所述第二參照時間差值中的最大值，作為各個電機(jī)之間的轉(zhuǎn)速同步時間差；

將所述位移曲線圖按照時間軸對齊，獲取各個位移曲線的第三曲線參照點(diǎn)對應(yīng)的第三參照時間進(jìn)行對比，獲取其中每兩個位移曲線之間的第三參照時間差值，選取所述第三參照時間差值中的最大值，作為各個電機(jī)之間的位移同步時間差。