[發(fā)明專(zhuān)利]伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識(shí)方法、伺服控制系統(tǒng)和存儲(chǔ)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880087339.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111630772B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶之雨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳配天智能技術(shù)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02P23/14
• 分類(lèi)號(hào): H02P23/14;H02P21/20;H02P21/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

1.一種伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，包括：

對(duì)伺服電機(jī)的角加速度進(jìn)行多次改變；

采集多個(gè)不同時(shí)刻下所述伺服電機(jī)的電流信息、角速度信息和角度位置信息；

根據(jù)所述伺服電機(jī)的所述角度位置信息、所述角速度信息和所述電流信息獲取預(yù)設(shè)采樣長(zhǎng)度下的多組角度位置變化值、角速度變化值及累積轉(zhuǎn)矩沖量值；

根據(jù)所述角度位置變化值、所述角速度變化值及所述累積轉(zhuǎn)矩沖量值擬合所述伺服電機(jī)的機(jī)械特性平面；

根據(jù)所述機(jī)械特性平面獲取所述伺服系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)；

所述根據(jù)所述角度位置變化值、所述角速度變化值及所述累積轉(zhuǎn)矩沖量值擬合所述伺服電機(jī)的機(jī)械特性平面的步驟包括：分別以角度位置變化、角速度變化及累積轉(zhuǎn)矩沖量為坐標(biāo)軸，將所述多組角度位置變化值、角速度變化值及所述累積轉(zhuǎn)矩沖量值定義為空間內(nèi)的多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，并利用所述多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)擬合所述伺服電機(jī)的機(jī)械特性平面；

所述機(jī)械參數(shù)包括轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和粘滯摩擦系數(shù)；

所述根據(jù)所述機(jī)械特性平面獲取所述伺服系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)的步驟包括：

確定所述機(jī)械特性平面與第一平面形成的第一交線，其中，所述第一平面是角速度變化坐標(biāo)軸和累積轉(zhuǎn)矩沖量坐標(biāo)軸定義的平面；

根據(jù)所述第一交線的斜率確定所述轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；

確定所述機(jī)械特性平面與第二平面形成的第二交線，其中，所述第二平面是角度位置變化和所述累積轉(zhuǎn)矩沖量坐標(biāo)軸定義的平面；

根據(jù)所述第二交線的斜率確定所述粘滯摩擦系數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)伺服電機(jī)的角加速度進(jìn)行多次改變的步驟，包括：

改變所述伺服電機(jī)的角加速度和角急動(dòng)度，使所述伺服電機(jī)的角度位置由零變化至指定角度，且使所述伺服電機(jī)的角速度由零逐漸增加，最后再逐漸降低為零。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

所述機(jī)械特性平面包括正轉(zhuǎn)機(jī)械特性平面和反轉(zhuǎn)機(jī)械特性平面；

所述利用所述多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)擬合所述伺服電機(jī)的機(jī)械特性平面的步驟包括：

利用所述伺服電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的所述多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)擬合所述伺服電機(jī)的正轉(zhuǎn)機(jī)械特性平面；以及

利用所述伺服電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的所述多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)擬合所述伺服電機(jī)的反轉(zhuǎn)機(jī)械特性平面。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：

所述機(jī)械參數(shù)包括轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、粘滯摩擦系數(shù)、偏載重力矩和動(dòng)摩擦力矩；

所述根據(jù)所述機(jī)械特性平面獲取所述伺服系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)的步驟包括：

確定所述正轉(zhuǎn)機(jī)械特性平面與第一平面形成的第一交線，以及所述反轉(zhuǎn)機(jī)械特性平面與所述第一平面形成的第三交線，其中，所述第一平面是角速度變化坐標(biāo)軸和累積轉(zhuǎn)矩沖量坐標(biāo)軸定義的平面；

根據(jù)所述第一交線的斜率及所述第三交線的斜率的平均值確定所述轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；

根據(jù)所述第一交線在所述累積轉(zhuǎn)矩沖量坐標(biāo)軸上的截距與所述第三交線在所述累積轉(zhuǎn)矩沖量坐標(biāo)軸上的截距的平均值確定所述偏載重力矩的沖量累積值，進(jìn)而結(jié)合所述預(yù)設(shè)采樣長(zhǎng)度確定所述偏載重力矩；

根據(jù)所述第一交線在所述累積轉(zhuǎn)矩坐標(biāo)軸上的截距與所述第三交線在所述累積轉(zhuǎn)矩坐標(biāo)軸上的截距的差值的一半確定動(dòng)摩擦力矩的沖量累積值，進(jìn)而結(jié)合所述預(yù)設(shè)采樣長(zhǎng)度確定所述動(dòng)摩擦力矩；

確定所述正轉(zhuǎn)機(jī)械特性平面與第二平面形成的第二交線，以及所述反轉(zhuǎn)機(jī)械特性平面與所述第二平面形成的第四交線，其中，所述第二平面是所述角度位置變化坐標(biāo)軸定義和所述累積轉(zhuǎn)矩沖量坐標(biāo)軸定義的平面；

根據(jù)所述第二交線的斜率及所述第四交線的斜率的平均值確定所述粘滯摩擦系數(shù)。