一种伺服驱动器的速度控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及伺服驱动器技术领域，更具体地说，特别涉及一种伺服驱动器的速度 控制方法。
【背景技术】
[0002] 伺服驱动器的控制性能由位置控制环、速度控制环和转矩控制环的综合性能来决 定。位置控制器、速度控制器和转矩控制器一般基于反馈信号，采用PID控制算法来实现闭 环控制。由于现有的反馈信号具有一定的滞后性，并且精度较差，因此伺服系统无法实现快 速的响应。故而，有必要设计一种新的速度控制方法。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种精度高的伺服驱动器的速度控制方法。
[0004] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0005] 一种伺服驱动器的速度控制方法，所述速度控制方法包括以下步骤，
[0006] 第一步、在一伺服驱动器上选择速度指令；
[0007] 第二步、根据速度指令依次设定模拟量输入参数、模拟速度指令最大转速参数、内 部速度给定参数、控制信号参数以及加减速方式参数，从而电机开始跟随上述参数运行；
[0008] 第三步、在电机运行过程中，通过一个速度编码器实时检测电机的速度，并将检测 到的电机的速度信号进行滤波后反馈至伺服驱动器的速度环中，伺服驱动器的速度环根据 反馈的速度信号实时调整速度环增益，并输出速度环信号，伺服驱动器根据速度环增益实 时调整电机的速度，即形成一种伺服驱动器驱动电机的速度控制方法。
[0009] 优选地，在速度信息反馈之前，还依次包括调整指令前馈增益和调整指令前馈滤 波的步骤，以及对速度环进行积分的步骤，并将上述速度指令前馈滤波后的速度信息和速 度环积分后的速度信息共同叠加到输出的速度环信号上，以形成一种伺服驱动器驱动电机 的速度控制方法。
[0010] 优选地，所述模拟量输入参数包括速度指令前馈滤波的滤波时间常数和偏置电压 参数，以及速度反馈信号滤波的滤波时间常数和偏置电压参数。
[0011] 优选地，所述模拟速度指令最大转速参数包括正值、〇和负值；所述内部速度给定 参数包括七个指令值；所述控制信号参数包括选择速度SPl、选择速度SP2和选择速度SP3 ; 所述加减速方式参数包括减速时间常数、减速时间常数和S曲线段比例参数。
[0012] 与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的控制方法通过采用速度编码器，并 在速度信号反馈之前，增加速度指令前馈增益和速度指令前馈滤波的步骤，以及对速度环 进行积分的步骤，速度指令前馈滤波后的速度信息和速度环积分后的速度信息共同叠加到 输出的速度环信号上，避免了反馈信号的滞后性，进而提高了控制的精度。
【附图说明】
[0013] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0014] 图1是本发明所述伺服驱动器的速度控制方法的控制框图。
[0015] 图2是本发明所述伺服驱动器的速度控制方法中速度控制模式下模拟量转矩输 入和模拟量速度限制的接线图。
[0016] 图3是本发明所述伺服驱动器的速度控制方法中伺服驱动器的IO接线图。
[0017] 图4是本发明所述伺服驱动器的速度控制方法中模拟量速度指令（VC)的输入电 压和伺服电机的转速之间的关系图。
[0018] 图5是本发明所述伺服驱动器的速度控制方法中在伺服锁定中解除转矩限制的 接线图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能 更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0020] 参阅图1至图3所示，本发明提供一种伺服驱动器的速度控制方法，所述速度控制 方法包括以下步骤：
[0021] 第一步、在一伺服驱动器上选择速度指令；
[0022] 第二步、根据速度指令依次设定模拟量输入参数A、模拟速度指令最大转速参数 B、内部速度给定参数C、控制信号参数D以及加减速方式参数E，从而电机开始跟随上述参 数运行；
[0023] 第三步、在电机运行过程中，通过一个速度编码器实时检测电机的速度，并将检测 到的电机的速度信号H进行滤波后反馈至伺服驱动器的速度环中，伺服驱动器的速度环根 据反馈的速度信号实时调整速度环增益F，并输出速度环信号G，伺服驱动器根据速度环增 益F实时调整电机的速度，即形成一种伺服驱动器驱动电机的速度控制方法。
[0024] 为了提高精度，在速度信号反馈之前，本发明还依次包括速度指令前馈增益J和 速度指令前馈滤波K的步骤，以及对速度环进行积分I的步骤，并将上述速度指令前馈滤波 后的速度信息和速度环积分后的速度信息共同叠加到输出的速度环信号G上，以形成一种 伺服驱动器驱动电机的速度控制方法。
[0025] 在本发明中，所述模拟量输入参数包括速度指令前馈滤波的滤波时间常数和偏置 电压参数，以及速度反馈信号滤波的滤波时间常数和偏置电压参数。
[0026] 在本发明中，所述模拟速度指令最大转速参数包括正值、0和负值；所述内部速度 给定参数包括七个指令值；所述控制信号参数包括选择速度SPl、选择速度SP2和选择速度 SP3 ;所述加减速方式参数包括减速时间常数、减速时间常数和S曲线段比例参数。
[0027] 本发明在使用时，当运行条件满足后，电机开始跟随模拟量速度指令运行；并且可 以通过面板或后台软件察看电机转速，了解电机运行状态。
[0028] 1、速度设定，速度指令和转动速度电机以参数中设定的转动速度或模拟量速度指 令（VC)的施加电压设定的转动速度运行。模拟量速度指令（VC)的输入电压和伺服电机的 转速之间的关系如图4所示；± IOV对应最大速度。另外，± IOV时所对应的转动速度可根 据需要进行设定。
[0029] 由正转启动信号（STl)和反转启动信号（ST2)控制旋转方向如下表1所示：
[0030] 表 1
[0031]
【主权项】
1. 一种伺服驱动器的速度控制方法，其特征在于：所述速度控制方法包括以下步骤， 第一步、在一伺服驱动器上选择速度指令； 第二步、根据速度指令依次设定模拟量输入参数、模拟速度指令最大转速参数、内部速 度给定参数、控制信号参数以及加减速方式参数，从而电机开始跟随上述参数运行； 第三步、在电机运行过程中，通过一个速度编码器实时检测电机的速度，并将检测到的 电机的速度信号进行滤波后反馈至伺服驱动器的速度环中，伺服驱动器的速度环根据反馈 的速度信号实时调整速度环增益，并输出速度环信号，伺服驱动器根据速度环增益实时调 整电机的速度，即形成一种伺服驱动器驱动电机的速度控制方法。
2. 根据权利要求1所述的伺服驱动器的速度控制方法，其特征在于：在速度信号反馈 之前，还依次包括速度指令前馈增益和速度指令前馈滤波的步骤，以及对速度环进行积分 的步骤，并将上述速度指令前馈滤波后的速度信息和速度环积分后的速度信息共同叠加到 输出的速度环信号上，以形成一种伺服驱动器驱动电机的速度控制方法。
3. 根据权利要求2所述的伺服驱动器的速度控制方法，其特征在于：所述模拟量输入 参数包括速度指令前馈滤波的滤波时间常数和偏置电压参数，以及速度反馈信号滤波的滤 波时间常数和偏置电压参数。
4. 根据权利要求1所述的伺服驱动器的速度控制方法，其特征在于：所述模拟速度指 令最大转速参数包括正值、〇和负值；所述内部速度给定参数包括七个指令值；所述控制信 号参数包括选择速度SPl、选择速度SP2和选择速度SP3 ;所述加减速方式参数包括减速时 间常数、减速时间常数和S曲线段比例参数。
【专利摘要】本发明公开了一种伺服驱动器的速度控制方法，包括：第一步、在一伺服驱动器上选择速度指令；第二步、根据速度指令依次设定模拟量输入参数、模拟速度指令最大转速参数、内部速度给定参数、控制信号参数以及加减速方式参数，从而电机开始跟随上述参数运行；第三步、在电机运行过程中，通过一个速度编码器实时检测电机的速度，并将检测到的电机的速度信号进行滤波后反馈至伺服驱动器的速度环中，伺服驱动器的速度环根据反馈的速度信号实时调整速度环增益，并输出速度环信号，伺服驱动器根据速度环增益实时调整电机的速度，即形成一种伺服驱动器驱动电机的速度控制方法。本发明避免了反馈信号的滞后性，进而提高了控制的精度。
【IPC分类】H02P23-00
【公开号】CN104796060
【申请号】CN201510233950
【发明人】王晓军
【申请人】广东技术师范学院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年5月8日