伺服定位控制系统及方法
【专利摘要】本发明提供了一种伺服定位控制系统，包括位置环控制单元、位置指令接收单元、指令余量计算单元以及插补位移计算单元，其中：所述位置指令接收单元，用于以通信周期T接收来自上位机的位置指令；所述指令余量计算单元，用于根据从上位机接收的位置指令迭代计算当前通信周期的位置指令余量；所述插补位移计算单元，用于根据所述位置指令以及指令余量计算当前通信周期内每一调度周期的插补位移值；所述位置环控制单元以调度周期T0输出包含所述插补位移值的位置环调度指令，T=n*T0且n为正整数。本发明还提供一种对应的方法。本发明通过对每个通信周期的位置指令进行重新规划，避免了位置指令的阶跃变化，可实现速度平稳变化。
【专利说明】伺服定位控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及伺服驱动器领域，更具体地说，涉及一种伺服定位控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]伺服驱动器是用于控制伺服电机的一种控制器，主要应用于高精度的定位系统。伺服驱动器一般通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位。
[0003]在低速率通信给定位置指令的伺服定位系统中，多个位置环调度周期才能从上位机接收一次位置指令信息，使得伺服定位系统运动不够连续，速度波动很大。
[0004]为了削弱上述伺服定位系统中的速度抖动，通常会引入一阶低通滤波器或者平均值滤波器对位置指令进行滤波。采用指令滤波的方式中，伺服定位系统直接对位置指令进行处理，在一定程度上可以减少速度波动，但不能从根本上消除，同时由于滤波时间的影响，造成定位时间过长，响应速度大大降低。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于，针对上述伺服定位系统在消除速度抖动时响应速度慢的问题，提供一种伺服定位控制系统及方法。
[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种伺服定位控制系统，用于根据来自上位机的位置指令控制伺服电机运行，所述伺服定位控制系统包括位置环控制单元、位置指令接收单元、指令余量计算单元以及插补位移计算单元，其中:所述位置指令接收单元，用于以通信周期T接收来自上位机的位置指令；所述指令余量计算单元，用于根据从上位机接收的位置指令迭代计算当前通信周期的位置指令余量；所述插补位移计算单元，用于根据所述位置指令以及指令余量计算当前通信周期内每一调度周期的插补位移值；所述位置环控制单元以调度周期TO输出包含所述插补位移值的位置环调度指令，Τ=η*Τ0且η为正整数。
[0007]在本发明所述的伺服定位控制系统中，所述指令余量计算单元在当前通信周期为第i个通信周期且在当前通信周期接收的位置指令中的位移值为Si时，通过下式计算当前通信周期的位置指令余量A1:
【权利要求】
1.一种伺服定位控制系统，用于根据来自上位机的位置指令控制伺服电机运行，其特征在于，所述伺服定位控制系统包括位置环控制单元、位置指令接收单元、指令余量计算单元以及插补位移计算单元，其中:所述位置指令接收单元，用于以通信周期T接收来自上位机的位置指令；所述指令余量计算单元，用于根据从上位机接收的位置指令迭代计算当前通信周期的位置指令余量；所述插补位移计算单元，用于根据所述位置指令以及指令余量计算当前通信周期内每一调度周期的插补位移值；所述位置环控制单元以调度周期TO输出包含所述插补位移值的位置环调度指令，Τ=η*Τ0且η为正整数。
2.根据权利要求1所述的伺服定位控制系统，其特征在于:所述指令余量计算单元在当前通信周期为第i个通信周期且在当前通信周期接收的位置指令中的位移值为Si时，通过下式计算当前通信周期的位置指令余量Ai:
3.根据权利要求2所述的伺服定位控制系统，其特征在于:所述插补位移计算单元通过下式计算当前调度周期的插补位移值Sito:
4.一种伺服定位控制方法，用于根据来自上位机的位置指令控制伺服电机运行，所述上位机以通信周期T向伺服驱动器发送位置指令、所述伺服驱动器以调度周期TO输出位置环调度指令，且Τ=η*Τ0，其中η为正整数，其特征在于，该方法包括以下步骤: Ca)伺服驱动器根据来自上位机的位置指令迭代计算当前通信周期的位置指令余量； (b)根据所述位置指令以及指令余量计算当前通信周期内每一调度周期的插补位移值； (c)在当前通信周期内的每一调度周期输出包含所述插补位移值的位置环调度指令。
5.根据权利要求4所述的伺服定位控制方法，其特征在于:所述步骤(a)中，若当前通信周期为第i个通信周期且当前通信周期接收的位置指令中的位移值为Si，则当前通信周期的位置指令余量AiS:
6.根据权利要求5所述的伺服定位控制方法，其特征在于:所述步骤(b)中当前调度周期的插补位移值SiftlS:
【文档编号】G05B19/41GK103941646SQ201410140669
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】刘伟 申请人:苏州汇川技术有限公司