[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

本發明公開了一種簡易高精度伺服轉臺控制方法，包括：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；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。本發明利用伺服驅動器進行伺服電機三環控制，控制器進行路徑規劃任務的伺服控制模式，該方法在保證伺服系統性能同時簡化設計過程，降低對設計人員的能力要求，縮短系統設計周期，方便轉臺系統的后期維護。

技術領域

本發明涉及轉臺伺服控制技術，特別一種簡易高精度伺服轉臺控制方法。

背景技術

轉臺是高精度的復雜的伺服控制系統，其控制方法是轉臺控制系統的核心，也是影響轉臺控制性能的關鍵因素之一。轉臺系統中存在眾多的非線性因素和不確定性，如摩擦力矩、電機的力矩波動、元件的死區和非線性特性以及環境因素等，它們會直接影響系統的控制性能。

工程應用中采用經典的PID控制結合先進的控制方法，如圖1，提高系統抗干擾能力，補償轉臺系統中存在眾多非線性和不確定因素，在設計過程中需要建立伺服控制系統的數學模型，數學模型準確性越高，越有利提升轉臺性能及運行精度，該過程對設計人員的能力及工程經驗要求較高，即使優秀的設計人員在后期的調試過程中，也需要根據實際使用環境和伺服系統對控制參數進行反復的測試微調。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡易高精度伺服轉臺控制方法，能夠簡化設計過程，降低對設計人員的能力要求，縮短系統設計周期，方便轉臺系統的后期維護。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種簡易高精度伺服轉臺控制方法，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。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：(1)本發明提出的控制方法中，控制器只負責伺服的路徑規劃，不參與伺服三環控制，簡化設計過程，降低對設計人員的能力要求；(2)該方法不受外部使用環境影響及硬件平臺的限制，可移植性強；(3)該方法可拓展至多軸伺服控制系統中。

附圖說明

圖1為傳統工程應用伺服轉臺控制系統框圖。

圖2為簡易伺服轉臺控制系統框圖。

圖3為簡易伺服轉臺控制系統工作流程圖。

圖4為10度調弦運動仿真曲線圖。

圖5(a)為正弦跟蹤仿真曲線圖，圖5(b)為正弦跟蹤誤差曲線圖。

具體實施方式

如圖2、圖3所示，一種簡易高精度伺服轉臺控制方法，包括以下步驟：

步驟1，上位機以固定周期向控制器發送數據信息，信息內容包含新的伺服位置以及其它控制命令等，發送數據的周期時間要求具有較高的精度。

步驟2，控制器以同樣時間周期向上位機反饋信息，信息內容包括當前位置信息，伺服系統運行狀態，當前錯誤信息等；信息上傳對時間精度要求低于步驟1，主要與上位機處理機制有關。

步驟3，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：