[發明專利]一種伺服電機的控制方法

在審

• 申請號: 201910421210.0
• 申請日: 2019-05-21
• 公開（公告）號: CN110138289A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 劉建寅
• 申請（專利權）人: 溫州樂控節能科技有限公司
• 主分類號: H02P6/28
• 分類號: H02P6/28;H02P6/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及機械控制技術領域，尤其是一種伺服電機的控制方法，其中，主要由獲取數據、系統檢測、命令控制和數據分析步驟完成伺服電機的控制，首先，通過計算出伺服電機的當前數據與給定數據的偏差，然后通過分析偏差值，能夠控制伺服電機以給定的數據平穩運行到給定的位置，不會在給定位置來回震蕩抖動，而且可以實現精準的定位要求，然后，通過計算機控制伺服的啟動、速度調整和剎車停機，通過定時器精準完成計算機的控制命令，這樣克服了伺服電機軟件控制過程中順序執行導致的在時序上不同步的現象，同時解決了速度調整過程中速度變化不均勻的問題，減少了主軸變速過程中的噪音，提高了主軸的使用壽命。

技術領域

本發明涉及機械控制技術領域，尤其涉及一種伺服電機的控制方法。

背景技術

隨著機械控制領域的高速發展，對于伺服電機的需要也日益增加，因此對于伺服電機的控制已引起越來越多人的重視。目前傳統的伺服電機的采用的是BLDC控制方法，這是一種基于方波的驅動控制方式。這種控制方式，啟動轉速高，電機的轉矩與轉速有一定的關系，要獲得比較大的扭矩，電機需要的轉速就要比較高，在低速運行時電機輸出扭矩比較小，實際應用中為了精確穩定地控制轉動的角度，常常需要的是轉數低，扭矩大的特性，普通的舵機扭矩大時，轉動速度就要快，速度越快越不容易控制電機穩定在設定的角度，會出現電機在設定的角度附件來回震蕩抖動，難以符合實際精確定位的使用要求，另外，在對伺服電機的速度進行調整時，由于時序的不同步，速度控制信號的頻率不能線性變化，使得伺服電機的速度變化不均勻，造成主軸變速時的噪音很大，影響伺服電機的使用壽命。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在電機容易震蕩抖動和伺服電機的速度變化不均的缺點，而提出的一種伺服電機的控制方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

設計一種伺服電機的控制方法，包括如下步驟；

步驟1：獲取數據，計算伺服電機的當前數據與給定數據的偏差，其中，計算數據的包括反饋角度值、反饋速度值、反饋電流值；

步驟2：系統檢測，通過計算機對當前伺服電機的狀態數據進行分析，確保伺服電機的運行狀態正常，一旦存在數據異常需要對伺服電機進行檢修；

步驟3：命令控制，通過計算機發出相應的電機啟動命令、速度轉換命令、剎車停止命令，然后完成伺服電機的啟動、加速或減速、剎車停止的一系列操作；

步驟4：數據分析，通過計算機對伺服電機在執行控制命令中的運行數據進行分析，分析伺服電機運行數據與指定數據是否存在誤差。

優選的，在步驟1中，首先通過反饋角度值與給定位置的角度值進行偏差計算，得到角度偏差值，角度偏差值進行PID運算得到第一運算輸出值，而第一運算輸出值作為速度控制端的速度給定值；然后反饋速度值與速度給定值進行偏差計算，得到速度偏差值，速度偏差值進行PID運算得到第二運算輸出值，第二運算輸出值作為電流控制端的電流給定值；再通過反饋電流值與電流給定值進行偏差計算，得到電流偏差值，電流偏差值進行PID運算，得到第三運算輸出值，第三輸出值進行變換后作為控制伺服電機運行的輸入值。

優選的，在步驟2中，計算機通過程序編程設定了伺服電機的操控數據，通過分析角度偏差值、速度偏差值和電流偏差值是否在系統的數據偏差范圍內，如果角度偏差值、速度偏差值和電流偏差值均在允許偏差范圍內，則伺服電機的數據正常，如果角度偏差值、速度偏差值和電流偏差值任意一種數據超出允許偏差數據，則伺服電機存在異常，需要進行檢修，確保伺服電機的運行安全。

優選的，在步驟3中，計算機發出啟動命令后，伺服電機的控制電路接通，然后啟動速度脈沖系列，其中，速度脈沖序列生成器根據輸入的當前的伺服電機速度值和速度增量的總和而生成的速度調整脈沖序列，速度調整脈沖序列的頻率與當前的伺服電機速度值與所述速度增量的總和相對應，然后將啟動信號傳送到伺服電機的驅動器，此時使得伺服電機進行低速運行。