[發(fā)明專利]一種雙電機(jī)消隙驅(qū)動(dòng)控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011038105.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112187114A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳揚(yáng);王迎發(fā);田景兵;李慶華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H02P5/50
• 分類(lèi)號(hào): H02P5/50;H02P29/024;H02P5/747
• 代理公司: 河北東尚律師事務(wù)所 13124
• 代理人: 王文慶

本發(fā)明公開(kāi)了一種雙電機(jī)消隙驅(qū)動(dòng)控制方法及系統(tǒng)，屬于電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制消隙技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)主要包括電源處理、嵌入式處理器、屏幕顯示、按鍵輸入、驅(qū)動(dòng)單元、雙電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及控制負(fù)載幾個(gè)部分組成。該系統(tǒng)在獨(dú)立驅(qū)動(dòng)器的雙環(huán)控制基礎(chǔ)之上，在速度環(huán)之上給定消隙算法，并在采用正交分層架構(gòu)，對(duì)軟件進(jìn)行模塊劃分，整合了模式切換、界面交互、雙機(jī)消隙、驅(qū)動(dòng)控制、故障檢測(cè)、參數(shù)保存以及外部調(diào)試等多個(gè)功能于一體，不僅在硬件模塊上做到了簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，而且在功能模塊的軟件實(shí)現(xiàn)上也做到了層次清晰，復(fù)用性強(qiáng)，可靠性高，提高工程實(shí)施的效率，降低成本，利于后續(xù)擴(kuò)展和繼承。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制的消隙技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種雙電機(jī)消隙驅(qū)動(dòng)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪輪齒之間存在間隙而導(dǎo)致的非線性位置誤差，同時(shí)也是影響系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定精度的重要因素。齒隙非線性會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩，大大降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性與精度。

為消除齒隙的影響，雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)是經(jīng)常被采用的一種控制方法。同時(shí)，結(jié)合對(duì)電流環(huán)的附加控制完成，雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，由于與硬件關(guān)聯(lián)大，往往采用嵌入式平臺(tái)構(gòu)建速度環(huán)，配置驅(qū)動(dòng)電流環(huán)進(jìn)行控制，使得驅(qū)動(dòng)器的控制變得復(fù)雜而且耦合性高。但是，現(xiàn)有的雙機(jī)消隙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)往往實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，可擴(kuò)展性和可維護(hù)性較差。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種雙電機(jī)消隙驅(qū)動(dòng)控制方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)以成品驅(qū)動(dòng)器的雙環(huán)控制為基礎(chǔ)，在速度環(huán)外進(jìn)行消隙控制，使其在驅(qū)動(dòng)和算法上得以更好的分層，與正交分層架構(gòu)的軟件相結(jié)合，在工程推廣和實(shí)現(xiàn)上更加便捷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種雙電機(jī)消隙驅(qū)動(dòng)控制方法，應(yīng)用于雙電機(jī)消隙驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，所述雙電機(jī)消隙驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括電源處理模塊、嵌入式處理器、驅(qū)動(dòng)單元、雙電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)試和遠(yuǎn)控接口、屏幕顯示單元和按鍵輸入單元，其中，電源處理模塊給嵌入式處理器、屏幕顯示單元以及驅(qū)動(dòng)單元提供電源，嵌入式處理器用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、模式切換、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、雙機(jī)消隙、故障檢測(cè)的功能；

所述雙電機(jī)消隙驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)性能需要在橫向上分為驅(qū)動(dòng)層、數(shù)據(jù)處理層、模塊層和應(yīng)用層；其中，驅(qū)動(dòng)層和數(shù)據(jù)處理層完成硬件配置和數(shù)據(jù)源碼的處理，模塊層和應(yīng)用層用于功能實(shí)現(xiàn)；在縱向上，根據(jù)各個(gè)功能分成遠(yuǎn)控調(diào)試、雙機(jī)消隙、屏幕控制、按鍵響應(yīng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、故障檢測(cè)和模式切換功能；在橫向?qū)哟紊希豢稍綄诱{(diào)用，各層只調(diào)用下層，且本層的功能模塊之間不互相調(diào)用；在縱向?qū)哟紊希總€(gè)功能有獨(dú)自的調(diào)用關(guān)系，互相之間的調(diào)用通過(guò)共享數(shù)據(jù)空間實(shí)現(xiàn)；

具體步驟如下：

(1)系統(tǒng)初始化，完成最底層驅(qū)動(dòng)層調(diào)用，對(duì)各部分硬件以及各個(gè)功能的初始狀態(tài)進(jìn)行配置；

(2)接口檢測(cè)，通過(guò)在數(shù)據(jù)處理層的操作，完成對(duì)于各個(gè)通信接口解碼以及硬件狀態(tài)監(jiān)測(cè)；

(3)狀態(tài)獲取，通過(guò)在模塊層的操作，為應(yīng)用層模塊做準(zhǔn)備，包括協(xié)議解析和狀態(tài)獲取相關(guān)操作，完成數(shù)據(jù)向功能的轉(zhuǎn)化，完成功能狀態(tài)刷新；

(4)控制模式處理，通過(guò)在應(yīng)用層的流程控制，完成命令處理、模式切換和運(yùn)行切換操作；

(5)驅(qū)動(dòng)控制，完成對(duì)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，包括消隙算法以及其他驅(qū)動(dòng)控制的操作；

(6)屏幕刷新和按鍵響應(yīng)，完成狀態(tài)顯示和按鍵操作響應(yīng)的人機(jī)交互的相關(guān)功能；

(7)故障檢測(cè)，完成對(duì)系統(tǒng)相關(guān)部件的故障檢測(cè)，進(jìn)行顯示或進(jìn)行保護(hù)，該檢測(cè)為應(yīng)用層的功能，基于狀態(tài)的獲取以及狀態(tài)的檢測(cè)。