[發(fā)明專利]伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識方法、伺服控制系統(tǒng)和存儲裝置

有效

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

本發(fā)明公開了伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識方法、伺服控制系統(tǒng)和存儲裝置。該方法包括：對伺服電機(jī)的角加速度進(jìn)行多次改變；采集多個不同時刻下所述伺服電機(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多組具有預(yù)設(shè)采樣長度的角度位置變化值、角速度變化值及所述累積轉(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)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及伺服系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識方法、伺服控制系統(tǒng)和存儲裝置。

背景技術(shù)

對于伺服系統(tǒng)的控制過程中，伺服系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)的辨識十分重要，只有獲取了伺服系統(tǒng)的各機(jī)械參數(shù)，才能精準(zhǔn)地對伺服系統(tǒng)的各控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而實現(xiàn)精確控制的目的。伺服系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)包括轉(zhuǎn)動慣量、粘滯摩擦系數(shù)、動摩擦系數(shù)和偏載重轉(zhuǎn)矩等。

傳統(tǒng)的伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識方法采用模型參考自適應(yīng)辨識法，是利用改變負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的可變模型和實際電機(jī)模型進(jìn)行對比，直到二者達(dá)到相同的輸出則認(rèn)為辨識完成。但是，可變模型中的參數(shù)設(shè)置較為困難，如設(shè)定不當(dāng)辨識過程可能無法完成或者需要花費大量時間，并且通常只能辨識伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量，而不可辨識其他參數(shù)。因此，需要一種新型的伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識方法、伺服控制系統(tǒng)和存儲裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種技術(shù)方案為：提供一種伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識方法，該方法包括：對伺服電機(jī)的角加速度進(jìn)行多次改變；采集多個不同時刻下所述伺服電機(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)采樣長度下的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；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)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的另一種技術(shù)方案為：提供一種伺服控制系統(tǒng)，包括處理器，所述處理器可加載程序指令并執(zhí)行前述伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的另一種技術(shù)方案為：提供一種具有存儲功能的裝置，存儲有程序指令，所述程序指令可被加載并執(zhí)行前述伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識方法。

本發(fā)明的有益效果是：通過采集不同時刻下伺服電機(jī)的電流信息、角速度信息和角度位置信息，并利用這些信息獲取伺服電機(jī)的多組角速度變化、角度變化和累積轉(zhuǎn)矩沖量，從而可以對伺服電機(jī)的機(jī)械特性平面進(jìn)行擬合，根據(jù)伺服電機(jī)的機(jī)械特性平面，就可以確定伺服電機(jī)的多個機(jī)械參數(shù)。此外，由于使用了多個分時間段而不是每個采樣時刻進(jìn)行計算，就可以減少系統(tǒng)延遲和系統(tǒng)噪聲對計算結(jié)果的影響。因此，本發(fā)明可以有效、精確地辨識伺服系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識方法一實施例的流程示意圖。

圖2是本發(fā)明伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識方法另一實施例的流程示意圖。

圖3根據(jù)本發(fā)明一實施例示出了獲取伺服電機(jī)的機(jī)械特性平面并根據(jù)機(jī)械特性平面的參數(shù)確定伺服系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)的方法的流程示意圖。

圖4是本發(fā)明伺服系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)辨識方法的一種實現(xiàn)算法的流程示意圖。

圖5是本發(fā)明伺服控制系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6根據(jù)本發(fā)明一實施例示出了擬合得到的伺服系統(tǒng)的機(jī)械特性平面的示意圖。

圖7示出了圖6中擬合得到的機(jī)械特性平面與第一平面的交線的示意圖，其中，第一平面是角速度變化和累積轉(zhuǎn)矩坐標(biāo)軸定義得到的。