[發明專利]一種簡易高精度伺服轉臺控制方法

在審

• 申請號: 202010680570.5
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111817644A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 趙康;張允志;馬韜;張政;張本順;李萌萌;孫宏偉;廖良闖;李紅星;李榮平
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一六研究所;江蘇杰瑞科技集團有限責任公司
• 主分類號: H02P29/00
• 分類號: H02P29/00;H02P23/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種簡易高精度伺服轉臺控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

接收上位機位置指令；

控制器進行路徑擬合；

控制器對擬合路徑進行位置加密處理，所述位置加密處理是指將時間進行細分，以更密時間間隔向伺服驅動器發送位置信息；

控制器根據系統運動指標要求，對加密位置數據進行約束，生成插值數據；

利用實時的通信總線，控制器將插值數據發送到伺服驅動器；

控制器向上位機反饋當前系統運行信息。

2.根據權利要求1所述的簡易高精度伺服轉臺控制方法，其特征在于，所述接收上位機位置指令，具體方法如下：

上位機以固定周期向控制器發送數據信息，數據信息內容包含新的伺服位置以及其它控制命令；

控制器以同樣時間周期向上位機反饋信息，反饋信息內容包括當前位置信息、伺服系統運行狀態、當前錯誤信息。

3.根據權利要求2所述的簡易高精度伺服轉臺控制方法，其特征在于，上位機與控制器之間通過網絡、422或者485總線通信方式完成通信。

4.根據權利要求1所述的簡易高精度伺服轉臺控制方法，其特征在于，控制器進行路徑擬合，具體為：

路徑擬合方程解算，將從上位機接收到的新位置信息帶入方程，根據當前已知信息求解方程未知參數：

方程：

y＝ax³+bx²+cx+d (1)

已知：

x₀＝0,y₀＝P_o (2)

x_t＝T,y_t＝P_t (3)

其中，x₀、x_t為時間，y₀、y_t為對應時刻的位置信息，P_o為上次擬合值，P_t為接收上位機位置信息值，T為上位機通信周期，dy₀為上次擬合速度值；由已知條件即可求得方程(1)未知系數：a、b、c及d值。

5.根據權利要求4所述的簡易高精度伺服轉臺控制方法，其特征在于，控制器對擬合路徑進行位置加密處理，具體為：方程(1)擬合出未來通信周期內的運動曲線方程，將時間進行細分，以更密時間間隔向伺服驅動器發送位置信息。

6.根據權利要求5所述的簡易高精度伺服轉臺控制方法，其特征在于，將時間細分為2ms間隔，以2ms周期向伺服驅動器發送位置信息。

7.根據權利要求5所述的簡易高精度伺服轉臺控制方法，其特征在于，控制器根據系統運動指標要求，對加密位置數據進行約束，生成插值數據，具體為：

利用已知限制條件：路徑規劃最大速度V_max，路徑規劃最小速度V_min以及規劃加速度Acc，對上一步計算得到的加密位置數據進行約束，約束方程為：

公式(5)中ΔT為加密的時間周期，Y_n為公式(1)在x＝n時得到的輸出值即n時刻的擬合位置，V_n為n時刻計算得到的速度，通過公式(5)即可得到新加密數據Y_target作為伺服驅動器插值數據。

8.根據權利要求7所述的簡易高精度伺服轉臺控制方法，其特征在于，控制器將插值數據發送到伺服驅動器，具體為：將上一步得到的插值數據通過通信總線發送給伺服驅動器，伺服驅動器將實時伺服狀態及伺服故障信息反饋回控制器。

9.根據權利要求1或8所述的簡易高精度伺服轉臺控制方法，其特征在于，控制器與伺服驅動器之間采用CanOpen或者EtherCat現場總線通信方式。