反馈伺服控制方法、装置、设备及可读存储介质与流程
未命名
08-14
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1.本发明是关于工程技术领域,特别是关于一种反馈伺服控制方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术:
2.在运动控制系统中,整个系统由伺服系统和传动系统构成,将用于位置监测的编码器放置于伺服电机转子末端还是传动系统的末端分别为半闭环和全闭环运动控制。在运动控制系统中,常见的传动形式包含皮带传动,齿轮减速机传动,齿轮齿条传动,丝杆传动以及滑轨传动。由于传动系统的多样性,在运动控制系统中同时装配电机转子末端的编码器和传动系统末端的编码器时不能简单的使用同一种控制策略,而是应该因地制宜,对于不同的应用场景使用不同的控制策略。
3.因此,针对上述技术问题,有必要提供一种反馈伺服控制方法。
4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素:
5.本发明的目的在于提供一种反馈伺服控制方法,其能够为不同的伺服系统搭配不同的传动机构提供不同伺服控制策略,用来应对不同的控制场景。
6.为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:
7.第一方面,本发明提供一种反馈伺服控制方法,用于伺服控制系统,其包括:
8.获取所述伺服控制系统的伺服电机的位置信号与传动机构的位置信号,计算所述伺服电机的位置信号与所述传动机构的位置信号间的第一跟随误差;
9.将所述伺服电机的位置信号反馈至所述伺服控制系统的速度环与所述伺服控制系统的位置环;
10.基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统。
11.在一个或多个实施方式中,所述基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统,包括:
12.将所述第一跟随误差反馈至所述伺服控制系统的位置环。
13.在一个或多个实施方式中,所述将所述第一跟随误差反馈至所述伺服控制系统的位置环,包括:
14.部署滤波器并设置滤波器参数;
15.输出所述第一跟随误差,通过所述滤波器对所述第一跟随误差进行滤波;
16.将经过滤波后的所述第一跟随误差反馈至位置环。
17.在一个或多个实施方式中,所述基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统,还包括:
18.将所述第一跟随误差反馈至所述伺服控制系统的规划器。
19.在一个或多个实施方式中,所述将所述第一跟随误差反馈至所述伺服控制系统的规划器,包括:
20.输出所述第一跟随误差,通过信号补偿算法求取补偿值;
21.基于补偿值对所述第一跟随误差进行信号补偿;
22.将进行信号补偿后的所述第一跟随误差反馈至规划器。
23.在一个或多个实施方式中,所述信号补偿算法包括:
24.设定最大加速度、最大速度、0时刻的补偿速度、0时刻的补偿值;
25.计算上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值;
26.基于所述最大加速度与上一时刻的补偿速度,计算当前速度下进行加速的停止距离;
27.基于所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值,计算当前时刻的补偿速度;
28.上一时刻的补偿值与当前时刻的补偿速度的和为当前补偿值。
29.在一个或多个实施方式中,计算当前速度下进行加速的停止距离公式为:
30.所述当前速度下进行加速的停止距离
31.在一个或多个实施方式中,所述基于所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值,计算当前时刻的补偿速度,包括:
32.当所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值大于0,当前时刻的补偿速度
[0033][0034]
当所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值小于0,则对所述偏差值取绝对值,当前时刻的补偿速度
[0035][0036]
当所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值等于0,当前时刻的补偿速度为0。
[0037]
其中accmax为最大加速度,v
comp
(t)为当前补偿速度,s
reserve
(t)为上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值,s
stop
(t)为当当前速度下进行加速的停止距离。
[0038]
在一个或多个实施方式中,所述方法还包括:
[0039]
设置第一跟随误差阈值以及第二跟随误差阈值;
[0040]
获取所述的指令位置信号与所述伺服电机的位置信号;
[0041]
计算所述的指令位置信号与所述伺服电机的位置信号间的第二跟随误差;
[0042]
若所述第一跟随误差大于所述第一跟随误差阈值,则给出警告,并停止所述伺服控制系统;
[0043]
若所述第二跟随误差大于所述第二跟随误差阈值,则给出警告,并停止所述伺服控制系统。
[0044]
第二方面,本发明提供了一种反馈伺服控制装置,其包括:
[0045]
误差计算模块:用于获取所述伺服控制系统的伺服电机的位置信号与传动机构的位置信号,计算所述伺服电机的位置信号与所述传动机构的位置信号间的第一跟随误差;
[0046]
反馈模块:用于将所述伺服电机的位置信号反馈至所述伺服控制系统的速度环与所述伺服控制系统的位置环;
[0047]
修正模块:基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统。
[0048]
第三方面,本发明提供了一种计算机设备,其包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行所述的反馈伺服控制方法。
[0049]
第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行所述的反馈伺服控制方法。
[0050]
与现有技术相比,本发明提供的反馈伺服控制方法,获取所述伺服控制系统的伺服电机的位置信号与传动机构的位置信号,计算所述伺服电机的位置信号与所述传动机构的位置信号间的第一跟随误差;将所述伺服电机的位置信号反馈至所述伺服控制系统的速度环与所述伺服控制系统的位置环;基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统。
[0051]
该反馈伺服控制方法具有以下优点:
[0052]
(1)能够为搭配不同的传动机构的伺服系统提供不同伺服控制策略,用来应对不同的控制场景,在一定的场合,起到降低震荡,体高精度的作用。保证了伺服系统在不同场景实施中的稳定性和精度。
[0053]
(2)提供位置偏差保护功能,在指令位置和电机转子末端的旋转编码器反馈位置的偏差或者电机转子末端的编码器反馈位置和传动机构末端编码器反馈位置的偏差大于设定值的时候停止整个运动控制系统,以达到保护的目的。
附图说明
[0054]
图1是本发明一实施方式中反馈伺服控制方法的应用场景示意图;
[0055]
图2是本发明一实施方式中反馈伺服控制的流程示意图;
[0056]
图3是本发明一实施方式中反馈伺服控制装置的结构框图;
[0057]
图4是本发明一实施方式中电子设备的结构框图;
[0058]
图5是本发明一实施方式中双反馈双位置伺服控制方法使用前后仿真波形图。
具体实施方式
[0059]
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0060]
除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0061]
为了方便理解本技术的技术方案,下面首先对本发明中可能出现的技术术语进行详细解释。
[0062]
伺服系统:伺服系统又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控
制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角),其结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。伺服系统最初用于国防军工,如火炮的控制,船舰、飞机的自动驾驶,导弹发射等,后来逐渐推广到国民经济的许多部门,如自动机床、无线跟踪控制等。
[0063]
编码器:编码器是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号,前者称为码盘,后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种;按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。
[0064]
半闭环控制系统:半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置,通过检测伺服机构的滚珠丝杠转角,间接检测移动部件的位移,然后反馈到数控装置的比较器中,与输入原指令位移值进行比较,用比较后的差值进行控制,使移动部件补充位移,直到差值消除为止的控制系统。
[0065]
闭环控制系统:是指把控制系统输出量的一部分或全部,通过一定方法和装置反送回系统的输入端,然后将反馈信息与原输入信息进行比较,再将比较的结果施加于系统进行控制,避免系统偏离预定目标。闭环控制系统利用的是负反馈。即是由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统,又称反馈控制系统。
[0066]
电流环:当所需的响应时间很高时,需要电流控制,如许多工业伺服应用中的情况。电流回路的主要目标是控制转矩,转矩会影响速度,从而影响位置。电流环通常嵌套在速度环内,使电流成为最内层的回路,中间的速度环,位置环是最外环。电流回路通常是pi控制器,具有比例增益和积分增益。电流控制参数通常由制造商设置,从而节省用户调整电流控制回路的时间和精力。
[0067]
位置环:对于需要位置控制的应用,在所谓的级联位置/速度回路中,在速度回路的“周围”添加位置回路。位置回路确定跟随误差,即实际位置和指令位置之间的偏差,并发出速度指令以减少或消除跟随误差。在级联系统中,位置回路通常只使用比例增益kp。伺服系统可以使用位置回路而不使用速度回路,尽管速度反馈提供了额外的刚度,并对抗高频干扰。如果单独使用位置回路,而没有速度回路,则位置回路将为pid控制器。比例、积分和微分三种增益的使用虽然更复杂,但允许系统调整到最佳性能。
[0068]
速度环:速度环是最常见的伺服控制环。它通过转速表或编码器将指令速度与实际速度进行比较,并相应地发出增加或降低电机速度的指令。速度回路也称为pi控制器,因为它通常使用比例增益(kvp)和积分增益(kvi)来确定校正命令。顾名思义,比例增益的大小与误差的大小成正比,而积分增益随着时间的推移而增加,用于在运动结束时将电机“推”到零误差。伺服反馈增益,即比例增益kp、积分增益ki和微分增益kd,决定了伺服试图纠正或减少指令值和实际值之间的误差的程度。
[0069]
滤波器:滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。
[0070]
刚性:即指刚度,指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。是材料或结构弹性变形难易程度的表征。材料的刚度通常用弹性模量e来衡量。在宏观弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。物体的刚性表述所述物体受到外界的各种力后,是否容易变形的程度,是抵抗汽车弯曲、拉伸、压缩、扭曲的能力。
[0071]
光栅尺:也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器),是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。例如,在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测,来观察和跟踪走刀误差,以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。光栅尺按照制造方法和光学原理的不同,分为透射光栅和反射光栅。
[0072]
请参照图1,其所示为本发明提供的反馈伺服控制方法的应用场景示意图。在图1所示的实施场景下,包括终端101、控制回路102、误差检测器103。具体而言,所述终端101控制输出指定位置,经控制回路将所述指定位置转换为电流信号,驱动伺服电机运动,进而带动所述传动机构。所述误差检测器103采集所述伺服电机的位置信号以及所述传动机构的位置信号、计算其偏差量并将所述偏差量进行反馈,基于所述偏差量对伺服控制系统进行修正。
[0073]
需要说明的是本发明实施例的数据备份方法可应用于本发明实施例的数据备份装置。该数据备份装置可以配置于终端。终端可以包括但不限于pc(personal computer,个人计算机)、pda(平板电脑)﹑智能手机、智能可穿戴设备等等。
[0074]
请参照图2所示,为本发明一实施方式中反馈伺服控制的流程示意图。该反馈伺服控制方法,具体包括以下步骤:
[0075]
s201:获取所述伺服控制系统的伺服电机的位置信号与传动机构的位置信号,计算所述伺服电机的位置信号与所述传动机构的位置信号间的第一跟随误差。
[0076]
需要说明的是,所述获取所述伺服控制系统的伺服电机的位置信号与传动机构的位置信号,计算所述伺服电机的位置信号与所述传动机构的位置信号间的第一跟随误差包括:部署第一跟随误差检测器;将所述伺服电机的位置与所述传动机构的位置经编码器发送至所述第一跟随误差检测器;基于所述第一跟随误差检测器计算所述伺服电机的位置信号与所述传动机构的位置信号间的第一跟随误差。
[0077]
s202:将所述伺服电机的位置信号反馈至所述伺服控制系统的速度环与所述伺服控制系统的位置环;
[0078]
需要说明的是,位置环基于指令位置信号与所述伺服电机的位置信号,确定其误差,即实际位置和指令位置之间的偏差,并发出速度指令以减少或消除跟随误差;速度环通过转速表或编码器将指令速度与实际速度进行比较,并相应地发出增加或降低电机速度的指令。
[0079]
s203:基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统。
[0080]
在一示例性实施例中,所述基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统,包括:部署滤波器并设置滤波器参数;输出所述第一跟随误差,通过所述滤波器对所述第一跟随误差进行滤波;将经过滤波后的所述第一跟随误差反馈至位置环。
[0081]
需要说明的是,伺服电机的编码器和传动机构编码器的差值在经过滤波之后会直接传送至伺服电机的位置环路,由于低通滤波器带来的影响,让整个位置环路在运动过程中,能够得到半闭环的稳定性质,但是其位置定位仍然使用外部编码器的定位精度。
[0082]
可以理解的是,这种方法适用于传动性能较高的系统中。例如,请参考图5所示,为双反馈双位置伺服控制方法使用前后仿真波形图,伺服电机为普通伺服电机,传动机构采用丝杆传动,在丝杆上追加外部编码器。伺服电机的编码器和外部编码器的差值在经过滤波之后会直接传动到伺服电机的位置环路,进而对伺服控制系统进行修正。
[0083]
在另一示例性实施例中,所述基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统,包括:输出所述第一跟随误差,通过信号补偿算法求取补偿值;基于补偿值对所述第一跟随误差进行信号补偿;将进行信号补偿后的所述第一跟随误差反馈至规划器。
[0084]
需要说明的是,本实施例通过将伺服电机编码器和传动机构编码器的差值通过重新规划然后叠加到规划器输出的位置,让伺服电机进行响应,由于规划器产生指令位置信号的频率远低于伺服位置环的频率,所以在位置上叠加的规划指令伺服位置系统有充分的频带进行响应,所以此时不会产生由于传动机构刚性较弱导致的振荡。
[0085]
需要说明的是,所述信号补偿算法包括:设定最大加速度、最大速度、0时刻的补偿速度、0时刻的补偿值;计算上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值;基于所述最大加速度与上一时刻的补偿速度,计算当前速度下进行加速的停止距离;基于所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值,计算当前时刻的补偿速度;上一时刻的补偿值与当前时刻的补偿速度的和为当前补偿值。
[0086]
其中,上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值为所述当前第一跟随误差减去所述上一时刻补偿值所得的的差。
[0087]
具体的,所述当前速度下进行加速的停止距离所述基于所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值,计算当前时刻的补偿速度,包括:当所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值大于0,当前时刻的补偿速度
[0088][0089]
当所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值小于0,则对所述偏差值取绝对值,当前时刻的补偿速度
[0090][0091]
当所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值等于0,当前时刻的补偿速度为0。其中accmax为最大加速度,v
comp
(t)为当前补偿速度,s
reserve
(t)为上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值,s
stop
(t)为当当前速度下进行加速的停止距离。
[0092]
可以理解的是,这种方法适用于刚性较弱的系统中。例如伺服电机为普通的伺服
电机,传动机构采用了皮带传动,外部接入光栅尺判断传动带的具体移动位置,由于传动带的刚性较弱,反馈信号在皮带上不断跳动,伺服位置环高速响应位置反馈从而产生的振荡,所以由外部编码器所带来的位置精度不再进入位置环路进入整定,而是通过将伺服电机编码器和光栅编码器的差值通过重新规划然后叠加到规划器输出的位置,让伺服电机进行响应,由于规划器产生指令位置信号的频率远低于伺服位置环的频率,所以在位置上叠加的规划指令伺服位置系统有充分的频带进行响应,所以此时不会产生由于使用光栅尺导致的振荡。
[0093]
具体的,对于信号补偿,例如,设定最大加速度为0.5m/s^2,最大速度为2m/s,0时刻的补偿速度为0、0时刻的补偿值为0。在t=1时刻,所述第一跟随误差为1m/s,计算得上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值s
reserve
(1)=1-0=1m/s;当前速度下进行加速的停止距离速的停止距离所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值s
reserve
(1)=1》0,并且所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值s
reserve
(1)=1》s
stop
(1)+v
comp
(0)=0,所以在t=1时刻的补偿速度v
comp
(1)=v
comp
(0)-0.5accmax=0-0.5*0.5=-0.25m/s,进一步得到t=1时刻的补偿值p
comp
(1)=
[0094]
p
comp
(0)+v
comp
(1)=0-0.25=-0.25m/s
[0095]
需要说明的是,所述反馈伺服控制方法还包括:设置第一跟随误差阈值以及第二跟随误差阈值;获取所述的指令位置信号与所述伺服电机的位置信号;计算所述的指令位置信号与所述伺服电机的位置信号间的第二跟随误差;若所述第一跟随误差大于所述第一跟随误差阈值,则给出警告,并停止所述伺服控制系统;若所述第二跟随误差大于所述第二跟随误差阈值,则给出警告,并停止所述伺服控制系统。
[0096]
请参照图3所示,基于与前述反馈伺服控制方法相同的发明构思,本发明一实施方式中提供了一种反馈伺服控制装置300,其中包括:误差计算模块301、反馈模块302、修正模块303。
[0097]
具体的,误差计算模块,用于获取所述伺服控制系统的伺服电机的位置信号与传动机构的位置信号,计算所述伺服电机的位置信号与所述传动机构的位置信号间的第一跟随误差;反馈模块,用于将所述伺服电机的位置信号反馈至所述伺服控制系统的速度环与所述伺服控制系统的位置环;修正模块,基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统。
[0098]
请参照图4所示,本发明实施例还提供了一种电子设备400,该电子设备400包括至少一个处理器401、存储器402(例如非易失性存储器)、内存403和通信接口404,并且至少一个处理器401、存储器402、内存403和通信接口404经由总线405连接在一起。至少一个处理器401用于调用在存储器402中存储或编码的至少一个程序指令,以使得至少一个处理器401执行本说明书的各个实施方式中所描述的数据备份及恢复方法的各种操作和功能。
[0099]
在本说明书的实施例中,电子设备400可以包括但不限于:个人计算机、服务器计算机、工作站、桌面型计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、移动电子设备、智能电话、平板计算机、蜂窝电话、个人数字助理(pda)、手持装置、消息收发设备、可佩戴电子设备、消费电子设备等等。
[0100]
本发明实施例还提供了一种计算机可读介质,该计算机可读介质上承载有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时,可用于实现本说明书的各个实施例中描
述的数据备份及恢复方法的各种操作和功能。
[0101]
本发明中的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0102]
而在本发明中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、rf等等,或者上述的任意合适的组合。
[0103]
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0104]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置、系统、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0105]
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
技术特征:
1.一种反馈伺服控制方法,用于伺服控制系统,其特征在于,包括:获取所述伺服控制系统的伺服电机的位置信号与传动机构的位置信号,计算所述伺服电机的位置信号与所述传动机构的位置信号间的第一跟随误差;将所述伺服电机的位置信号反馈至所述伺服控制系统的速度环与所述伺服控制系统的位置环;基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统。2.如权利要求1所述的反馈伺服控制方法,其特征在于,所述基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统,包括:将所述第一跟随误差反馈至所述伺服控制系统的位置环。3.如权利要求2所述的反馈伺服控制方法,其特征在于,所述将所述第一跟随误差反馈至所述伺服控制系统的位置环,包括:部署滤波器并设置滤波器参数;输出所述第一跟随误差,通过所述滤波器对所述第一跟随误差进行滤波;将经过滤波后的所述第一跟随误差反馈至位置环。4.如权利要求1所述的反馈伺服控制方法,其特征在于,所述基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统,还包括:将所述第一跟随误差反馈至所述伺服控制系统的规划器。5.如权利要求4所述的反馈伺服控制方法,其特征在于,所述将所述第一跟随误差反馈至所述伺服控制系统的规划器,包括:输出所述第一跟随误差,通过信号补偿算法求取补偿值;基于补偿值对所述第一跟随误差进行信号补偿;将进行信号补偿后的所述第一跟随误差反馈至规划器。6.如权利要求5所述的反馈伺服控制方法,其特征在于,所述信号补偿算法包括:设定最大加速度、最大速度、0时刻的补偿速度、0时刻的补偿值;计算上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值;基于所述最大加速度与上一时刻的补偿速度,计算当前速度下进行加速的停止距离;基于所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值,计算当前时刻的补偿速度;上一时刻的补偿值与当前时刻的补偿速度的和为当前补偿值。7.如权利要求6所述的反馈伺服控制方法,其特征在于,计算当前速度下进行加速的停止距离公式为:所述当前速度下进行加速的停止距离8.如权利要求6所述的反馈伺服控制方法,其特征在于,所述基于所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值,计算当前时刻的补偿速度,包括:当所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值大于0,当前时刻的补偿速度
当所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值小于0,则对所述偏差值取绝对值,当前时刻的补偿速度当所述上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值等于0,当前时刻的补偿速度为0。其中accmax为最大加速度,v
comp
(t)为当前补偿速度,s
reserve
(t)为上一时刻补偿值与所述当前第一跟随误差的偏差值,s
stop
(t)为当当前速度下进行加速的停止距离。9.如权利要求1所述的反馈伺服控制方法,其特征在于,所述方法还包括:设置第一跟随误差阈值以及第二跟随误差阈值;获取所述的指令位置信号与所述伺服电机的位置信号;计算所述的指令位置信号与所述伺服电机的位置信号间的第二跟随误差;若所述第一跟随误差大于所述第一跟随误差阈值,则给出警告,并停止所述伺服控制系统;若所述第二跟随误差大于所述第二跟随误差阈值,则给出警告,并停止所述伺服控制系统。10.一种反馈伺服控制装置,其特征在于,包括:误差计算模块,用于获取所述伺服控制系统的伺服电机的位置信号与传动机构的位置信号,计算所述伺服电机的位置信号与所述传动机构的位置信号间的第一跟随误差;反馈模块,用于将所述伺服电机的位置信号反馈至所述伺服控制系统的速度环与所述伺服控制系统的位置环;修正模块,基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统。11.一种计算机设备,其特征在于,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行权利要求1-9中任一项所述的反馈伺服控制方法。12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-9中任一项所述的反馈伺服控制方法。
技术总结
本发明公开了一种反馈伺服控制方法、装置、设备及可读存储介质,该反馈伺服控制方法包括:获取所述伺服控制系统的伺服电机的位置信号与传动机构的位置信号,计算所述伺服电机的位置信号与所述传动机构的位置信号间的第一跟随误差;将所述伺服电机的位置信号反馈至所述伺服控制系统的速度环与所述伺服控制系统的位置环;基于所述第一跟随误差修正所述伺服控制系统。本发明提供的反馈伺服控制方法,能够为搭配不同的传动机构的伺服系统提供不同伺服控制策略,用来应对不同的控制场景。用来应对不同的控制场景。用来应对不同的控制场景。
技术研发人员:刘乐勇 吴昊
受保护的技术使用者:上海铼钠克数控科技有限公司
技术研发日:2023.05.15
技术公布日:2023/8/13
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