专利名称：一种电机加减速精确控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机控制装置，尤其是一种电机加减速精确控制装置。
背景技术：
力卩、减速的控制是运动控制的必要组成部分，随着加工精度和加工效率需求的提高。要求我们设计各种复杂曲线进行加、减的控制。对于复杂曲线的加减速规划目前主要米用I、对于加减速没有进行预先规划，直接按照用户给定的参数进行相应的加减速设计，当脉冲数达到但还未加速到目标速度时直接减速停止。这样的缺点是对于脉冲不足加速时冲击过大。而且脉冲能满足加速要求时，需要计算减速的脉冲，对于一些非对称曲线计算量较大，可能无法在减速前完成计算。 2、根据用户给定的参数进行相应的加减速设计，同时在加速的过程中计算减速脉冲。在达到减速脉冲时减速停止。这种方法缺点是每个周期的计算量很大，对于一些曲线也可能在一个周期内无法计算完成。而且脉冲不能满足加速到最大速度时，所走的曲线只是整体曲线的部分，可能会存在较大的冲击。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种曲线加减速的规划方法，本发明的具体技术方案为一种电机的高精度控制方法，包括A、提前判断用户所给定脉冲是否能使电机按照规定曲线加速到目标速度；B、如果给定脉冲能使电机按照规定曲线加速到目标速度，则根据用户指定的参数进行脉冲分配；C、如果给定的脉冲不能使电机按照规定的曲线加速到目标速度，则计算出新的目标速度；D、根据计算出的新的目标速度按照设定的曲线规划出理想的轨迹进行脉冲分配；E、将分配好的脉冲输出驱动电机；进一步的步骤A中所述判断为将用户给定脉冲全部设定为进行加减速的所需脉冲，计算按照设定曲线所能达到的最大速度，如果该最大速度超过目标速度则执行步骤B ;如果最大速度小于目标速度则顺序执行步骤C、D ；其中，对于S曲线，由其对称性知，其加、减速期间需要的脉冲总量和相应加减速时间内的经过加速曲线两端点和经过减速曲线两端点的直线的脉冲总量相等。由此可计算出用户给定的脉冲全部用于加、减速可到达的最大速度。进而可判断出是否能加速到目标速度；其中，对于对称指数曲线，由其对称性知，其加、减速期间需要的脉冲总量和相应加减速时间内的经过加速曲线两端点和经过减速曲线两端点的直线的脉冲总量相等。由此可计算出用户给定的脉冲数全部用于加、减速可到达的最大速度。进而可判断出是否能加速到目标速度；进一步的所述曲线为指数曲线、S曲线、抛物线；进一步的步骤A中所述判断为基于运动控制卡或者运动控制器或者DSP或者FPGA或者MCU完成；、
进一步的所述电机高精度控制方法用于伺服电机或者步进电机或者直线电机控制。本发明还提供一种电机加减速精确控制装置，所述控制装置包括信息输入单元，用于输入加减速控制信息，所述控制信息包括给定脉冲数，加减速时间，加减速曲线类型，目标速度；目标速度判断单元，用于提前判断用户所给定脉冲是否能使电机按照规定曲线加速到规定的目标速度；目标速度确定单元，用于根据目标速度判断单元判断结果确定目标速度，如果目标速度判断单元判断结果为电机可以按照规定曲线加速到规定的目标速度，则确定目标速度为规定的目标速度；如果目标速度判断单元判断结果为电机不能按照规定曲线加速到规定的目标速度，则计算确定新的目标速度；脉冲分配单元，用于根据目标速度确定单元确定的目标速度按照规定的曲线进行脉冲分配；信息输出单元，用于将脉冲分配单元分配的脉冲输出给电机；进一步的目标速度判断单元所述提前判断为电机加减速之前；进一步的所述信息输入单元为键盘输入或者触摸屏输入；进一步的所述目标速度判断单元，目标速度确定单元，脉冲分配单元可以为一体式，也可以为分体式；其中，目标速度判断单元，目标速度确定单元，脉冲分配单元为MCU或者DSP或者FPGA 等；进一步的所述输出单元为脉冲插补输出或者总线插补输出；进一步的所述控制装置应用于伺服电机或者步进电机控制；进一步的所述控制装置应用于运动控制卡或者运动控制器上。有益效果I、运算量减小，解决了部分曲线加减速由于每个周期计算量过大不能实现的问题2、在不能达到目标速度的加减速中，也能够规划出完整的相应曲线，解决了之前不能到达最大速度时产生的冲击问题。
图I为电机高精度控制方法流程图；图2为电机高精度控制装置示意图；图3为S曲线加减速算法示意图；图4为指数曲线加减速算法示意图；图5为非对称曲线加减速验证输出示意图6为重新规划目标速度后的非对称曲线加减速验证输出示意具体实施例方式一种电机的高精度控制方法，包括A、提前判断用户所给定脉冲是否能使电机按照规定曲线加速到目标速度；B、如果给定脉冲能使电机按照规定曲线加速到目标速度，则根据用户指定的参数进行脉冲分配；C、如果给定的脉冲不能使电机按照规定的曲线加速到目标速度，则计算出新的目标速度；D、根据计算出的新的目标速度规划出理想的轨迹进行脉冲分配；E、将分配好的脉冲输出驱动电机；进一步的步骤A中所述判断为将用户给定脉冲全部设定为进行加减速的所需脉冲，计算按照规定曲线所能达到的最大速度，如果该最大速度超过目标速度则执行步骤B ;如果最大速度小于目标速度则顺序执行步骤C、D ；其中，对于S曲线，由其对称性知，其加、减速期间需要的脉冲总量和相应加减速时间内的经过加速曲线两端点和经过减速曲线两端点的直线的脉冲总量相等。由此可计算出用户给定的脉冲全部用于加、减速可到达的最大速度。进而可判断出是否能加速到目标速度；其中，对于对称指数曲线，由其特性知，其加、减速期间需要的脉冲总量和相应加减速时间内的经过加速曲线两端点和经过减速曲线两端点的直线的脉冲总量相等。由此可计算出用户给定的脉冲数全部用于加、减速可到达的最大速度。进而可判断出是否能加速到目标速度；进一步的所述曲线为指数曲线、S曲线、抛物线；进一步的步骤A中所述判断为基于运动控制卡或者运动控制器或者DSP或者FPGA或者MCU完成；进一步的所述电机为伺服电机或者步进电机；本发明还提供一种电机加减速精确控制装置，所述控制装置包括信息输入单元，用于输入加减速控制信息；目标速度判断单元，用于提前判断用户所给定脉冲是否能使电机按照规定曲线加速到规定的目标速度；目标速度确定单元，用于根据目标速度判断单元判断结果确定目标速度，如果目标速度判断单元判断结果为电机可以按照规定曲线加速规定的目标速度，则确定目标速度为规定的目标速度；如果目标速度判断单元判断结果为电机不能按照规定曲线加速到规定的目标速度，则计算确定新的目标速度；脉冲分配单元，用于根据目标速度确定单元确定的目标速度按照规定的曲线进行脉冲分配；信息输出单元，用于将脉冲分配单元分配的脉冲输出给电机；进一步的所述信息输入单元为键盘输入或者触摸屏输入；进一步的所述目标速度判断单元，目标速度确定单元，脉冲分配单元可以为一体、式，也可以为分体式；其中，目标速度判断单元，目标速度确定单元，脉冲分配单元为MCU或者DSP或者FPGA 等；进一步的所述输出单元为脉冲插补输出或者总线插补输出；进一步的所述控制装置应用于伺服电机或者步进电机控制；进一步的所述控制装置应用于运动控制卡或者运动控制器上。下面以运动控制中常见的s曲线加减速和指数加减速进行说明如图3、图4所示对称S曲线加减速对于对称S曲线加减速，假设用户需要的加速到最大速度Vmax的时间为T、总脉冲数P、和目标速度V。由于S曲线加减速特性可以知道，加减速期间需要的脉冲总量和和相应加减速时间内的经过加速曲线两端点和经过减速曲线两端点的直线的脉冲总量相等。假设总脉冲数P完全用于S曲线加减速所可达到的速度为Vp。(I)起始结束速度为零，由直线加减速可知，2XaXP = VpXVp,由对称特性知加减速所需的脉冲量是相等的。由此a = Vmax/T ；VpXVp = aXP ；则
权利要求
1.一种电机加減速精确控制装置，所述控制装置包括 信息输入单元，用于输入加减速控制信息，所述控制信息包括给定脉冲数，加减速时间，加減速曲线类型，目标速度； 目标速度判断単元，用于提前判断用户所给定脉冲是否能使电机按照规定曲线加速到规定的目标速度； 目标速度确定单元，用于根据目标速度判断単元判断结果确定目标速度，如果目标速度判断単元判断结果为电机可以按照规定曲线加速到规定的目标速度，则确定目标速度为规定的目标速度；如果目标速度判断単元判断结果为电机不能按照规定曲线加速到规定的 目标速度，则计算确定新的目标速度； 脉冲分配単元，用于根据目标速度确定单元确定的目标速度按照规定的曲线进行脉冲分配； 信息输出单元，用于将脉冲分配単元分配的脉冲输出给电机。
2.如权利要求I所述电机加減速精确控制装置，其特征在于，所述目标速度判断単元所述提前判断为电机加减速之前。
3.如权利要求I所述电机加減速精确控制装置，其特征在于，所述信息输入单元为键盘输入或者触摸屏输入。
4.如权利要求I所述电机加減速精确控制装置，其特征在于，所述目标速度判断単元，目标速度确定单元，脉冲分配単元可以为一体式，也可以为分体式。
5.如权利要求4所述电机加減速精确控制装置，其特征在于，所述目标速度判断単元，目标速度确定单元，脉冲分配单元为MCU或者DSP或者FPGA等。
6.如权利要求I所述电机加減速精确控制装置，其特征在于，所述输出单元为脉冲插补输出或者总线插补输出。
7.如权利要求I所述电机加減速精确控制装置，其特征在于，所述控制装置应用于伺服电机或者步进电机控制。
8.如权利要求I所述电机加減速精确控制装置，其特征在于，所述控制装置应用于运动控制卡或者运动控制器上。
全文摘要
本发明涉及一种电机加减速精确控制装置，所述控制装置包括信息输入单元，用于输入加减速控制信息；目标速度判断单元，用于提前判断用户所给定脉冲是否能使电机按照规定曲线加速到规定的目标速度；目标速度确定单元，用于根据目标速度判断单元判断结果确定目标速度；脉冲分配单元，用于根据目标速度确定单元确定的目标速度按照规定的曲线进行脉冲分配；信息输出单元，用于将脉冲分配单元分配的脉冲输出给电机。本发明具备运算量减小，解决了部分曲线加减速由于每个周期计算量过大不能实现的问题；在不能达到目标速度的加减速中，也能够规划出完整的相应曲线，解决了之前不能到达最大速度时产生的冲击问题的优点。
文档编号H02P25/02GK102664585SQ20121012415
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者崔永强, 杨基鹏, 王晓刚 申请人:深圳众为兴技术股份有限公司