CN118449410B - 电机控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电机控制方法及系统,属于自动控制技术领域。该方法包括:通过第一控制方式控制目标电机运动至目标位置;通过第二控制方式控制所述目标电机回零,所述第二控制方式是基于所述目标电机的扭矩信息进行控制。该方法提高了电机回零的精度。
Description
技术领域
本申请属于自动控制技术领域,尤其涉及一种电机控制方法及系统。
背景技术
随着自动化和智能制造的不断发展,自动化设备已经得到了极大普及,其中重点是对电机的控制,电机的回零精度关系到自动化设备是否能够准确运行。
目前,在电机回零的过程中,通过设置感应器对电机的位置进行数据采集,确定电机位置,直至回零。
然而,随着电机的运行,电机的齿轮或轴承等结构的间隙随之发生改变,使得电机的回零精度降低。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种电机控制方法及系统,提高了电机回零的精度。
第一方面,本申请提供了一种电机控制方法,该方法包括:
通过第一控制方式控制目标电机运动至目标位置;
通过第二控制方式控制所述目标电机回零,所述第二控制方式是基于所述目标电机的扭矩信息进行控制的。
根据本申请的电机控制方法,通过第一控制方式能够控制目标电机快速运动至接近零点位置的目标位置,为第二控制方式留下控制空间,通过基于扭矩值的第二控制方式,能够控制目标电机精准回零,有效地提高了目标电机的回零精度。
根据本申请的一个实施例,所述目标位置与所述目标电机的零点位置相邻设置,所述目标电机的零点位置用于表征所述目标电机回零的状态。
根据本申请的一个实施例,所述第一控制方式表征为位置控制。
根据本申请的一个实施例,所述目标电机为伺服电机。
根据本申请的一个实施例,所述通过第二控制方式控制所述目标电机回零,包括:
在确定所述目标电机处于所述目标位置的情况下,获取所述扭矩信息;
基于所述扭矩信息,对所述目标电机进行扭矩控制,控制所述目标电机回零,直至所述目标电机的扭矩值达到预设值。
根据本申请的一个实施例,在所述确定所述目标电机回零之后,所述方法还包括:
对所述目标电机进行位置控制,更新所述目标电机的零点位置。
根据本申请的一个实施例,在所述通过第二控制方式控制所述目标电机回零之后,所述方法还包括:
获取所述目标电机的回零次数;
在确定所述回零次数大于或等于预设次数的情况下,执行对所述目标电机的零点位置偏差检测程序。
根据本申请的一个实施例,所述零点位置偏差检测程序包括如下步骤:
通过所述第一控制方式控制所述目标电机运动至所述目标位置;
通过所述第二控制方式控制所述目标电机回零,得到所述目标电机的待测零点位置;
在确定所述待测零点位置在预设范围外的情况下,确定所述目标电机处于位置偏差状态,并生成告警信息。
根据本申请的一个实施例,在所述确定所述目标电机处于位置偏差状态,并生成告警信息之后,所述方法还包括:
对所述目标电机进行位置控制,通过所述待测零点位置对所述零点位置进行更新。
第二方面,本申请提供了一种电机控制系统,该系统包括:
目标电机;
感应设备,所述感应设备的感应片设置于所述目标电机的目标位置;
控制器,所述控制器与所述目标电机和所述感应设备连接,所述控制器用于执行如上述第一方面所述的电机控制方法。
第三方面,本申请提供了一种电机控制装置,该装置包括:
第一控制模块,用于通过第一控制方式控制目标电机运动至目标位置;
第二控制模块,用于通过第二控制方式控制所述目标电机回零,所述第二控制方式是基于所述目标电机的扭矩信息进行控制。
第四方面,本申请提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的电机控制方法。
第五方面,本申请提供了一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的电机控制方法。
第六方面,本申请提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第一方面所述的电机控制方法。
第七方面,本申请提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的电机控制方法。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图之一;
图2是本申请实施例提供的目标电机回零的位置关系示意图;
图3是本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图之二;
图4是本申请实施例提供的电机控制方法的流程示意图之三;
图5是本申请实施例提供的电机控制装置的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电机控制方法、电机控制系统、电机控制装置、电子设备和可读存储介质进行详细地说明。
其中,电机控制方法可应用于终端,具体可由,终端中的硬件或软件执行。
该终端包括但不限于具有触摸敏感表面(例如,触摸屏显示器和/或触摸板)的移动电话或平板电脑等便携式通信设备。还应当理解的是,在某些实施例中,该终端可以不是便携式通信设备,而是具有触摸敏感表面(例如,触摸屏显示器和/或触摸板)的台式计算机。
以下各个实施例中,描述了包括显示器和触摸敏感表面的终端。然而,应当理解的是,终端可以包括诸如物理键盘、鼠标和控制杆的一个或多个其它物理用户接口设备。
本申请实施例提供的电机控制方法,该电机控制方法的执行主体可以为电子设备或者电子设备中能够实现该电机控制方法的功能模块或功能实体,本申请实施例提及的电子设备包括但不限于手机、平板电脑、电脑、相机和可穿戴设备等,下面以电子设备作为执行主体为例对本申请实施例提供的电机控制方法进行说明。
如图1所示,该电机控制方法包括:步骤110和步骤120。
步骤110、通过第一控制方式控制目标电机运动至目标位置。
其中,目标电机可以是伺服电机、步进电机或者无刷电机。
可以理解的是,目标位置可以是相对于目标电机的零点位置的偏移量,用于辅助目标电机回到零点位置的附近。
在目标电机的运动为沿转轴周向转动的情况下,目标位置用于表征电机的某一旋转角度。
在目标电机的运动为沿着转轴的延伸方向进行线性前后移动的情况下,目标位置用于表征在目标电机的转轴的延伸方向的某一位置。
需要说明的是,第一控制方式可以包括位置控制、速度控制或扭矩控制中的一种或者多种。
其中,在对目标电机进行位置控制的过程中,可以通过JOG信号等外部输入的脉冲的频率确定目标电机的转子的转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转子的转动的角度,实现对目标电机的位置控制。
在对目标电机进行速度控制的过程中,可以通过模拟量的输入或脉冲的频率进行目标电机的转动速度的控制。
在对目标电机进行扭矩控制的过程中,可以通过外部模拟量的输入或直接地址赋值来设定目标电机的转轴对外的输出转矩,通过实时改变模拟量的设定来改变设定的扭矩大小,也可以通过通讯方式改变对应地址的数值来实现扭矩的控制。
在该步骤中,在通过第一控制方式控制目标电机朝向目标位置运动的过程中,可以通过感应设备对目标电机进行位置检测并连续采集数据,直至确定目标电机到达目标位置。
其中,感应设备可以是编码器或者传感器。
步骤120、通过第二控制方式控制目标电机回零,第二控制方式是基于目标电机的扭矩信息进行控制。
可以理解的是,回零是将目标电机恢复至初始位置的操作,电机回零对应的零点位置是目标电机的初始零位或归零位置,用于将目标电机的位置归零,将目标电机的实际位置与控制系统的参考位置进行对齐,零点位置可以是回到机械零点、电气零点和编码器零点中的任一个或多个。
扭矩信息可以包括目标电机在运动的过程中从时间维度、转轴位置或转轴角度上连续的扭矩值和扭矩方向等信息,用于表征目标电机在运行的过程中施加在转轴上的力矩。
其中,在目标电机为步进电机或者无刷电机等无法直接输出扭矩值的电机的情况下,扭矩值可以是通过扭矩传感器对目标电机进行扭矩采集得到的,第二控制方式可以包括扭矩控制。
在该步骤中,在确定目标电机的转轴到达目标位置的情况下,获取目标电机的扭矩信息,并通过第二控制方式控制目标电机从目标位置朝向零点位置运动,在确定目标电机的扭矩信息满足设定的回零条件的情况下,确定目标电机回到了零点位置。
例如,设定的回零条件可以为扭矩信息中的扭矩值达到设定值。
根据本申请实施例提供的电机控制方法,通过第一控制方式能够控制目标电机快速运动至接近零点位置的目标位置,为第二控制方式留下控制空间,通过基于扭矩值的第二控制方式,能够控制目标电机精准回零,有效地提高了目标电机的回零精度。
在一些实施例中,目标位置与目标电机的零点位置相邻设置,目标电机的零点位置用于表征目标电机回零的状态。
其中,目标位置可以为近原点位置,设置在目标电机的零点位置附近,目标位置可以根据实际需求进行调节。
在目标电机的控制中,近原点位置是目标电机的转子在启动或运行过程中停止的位置。
例如,目标位置可以是沿着目标电机的转轴延伸方向,设置在距离目标电机的零点位置4至6毫米的位置。
在该实施例中,通过将目标位置与零点位置相邻设置,能够缩短目标电机的扭矩控制时间,提高了回零精度,实现了目标电机的快速回零。
在一些实施例中,第一控制方式为位置控制。
如图2所示,感应设备可以为槽型光电传感器,感应设备的感应片设置于目标电机的转轴的目标位置,在目标电机朝向目标位置运动的过程中,目标电机逐渐接近限位块。
目标电机的限位块和零点位置之间的对应关系用于限制目标电机的移动范围,限位块可以机械安装于目标电机运动范围的一端,用来限制目标电机的运动范围,从而保护目标电机。
如图2和图3所示,在目标电机回零的方向增设一个槽型光电传感器作为目标位置的信号输入,槽型光电传感器的感应片可以设置在目标位置,可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)根据目标电机的电机位置,判断目标电机是否在目标位置,在目标位置没有信号输入的情况下,确定目标电机不在目标位置,启动电动信号(JOG信号)控制目标电机快速到达目标位置。
其中,位置控制可以通过JOG信号实现,JOG信号会触发目标电机以设定的速度进行运动,并且通常会在接收到停止信号之前持续运动,例如,通过JOG信号对目标电机进行微调或者快速移动。
在实际的执行中,在确定目标信息不处于目标位置的情况下,通过JOG信号触发目标电机以设定的速度朝向零点位置进行运动,直至目标电机到达目标位置。
需要说明的是,通过JOG信号的位置控制,能够控制目标电机快速安全地到达目标位置,相较于相关技术中的全程对电机进行扭矩控制,具有控制目标电机快速运动的特点。
该实施例中,通过对目标电机进行位置控制,大幅提升了目标电机的回零速度,将位置控制和基于扭矩信息的第二控制方式进行结合,克服了单一扭矩控制存在的耗时长的问题,使得目标电机能够快速且精准地回零。
在一些实施例中,目标电机为伺服电机。
可以理解的是,在目标电机为伺服电机的情况下,扭矩信息可以由伺服电机直接输出。
相关技术中,电机主要通过以下两种方法回零:
其一,使用限位信号、近原点信号和原点信号确认机械原点,通过PLC控制驱动器驱动电机,启动驱动器回原点后,驱动器通过限位信号、近原点信号和原点信号的不同组合来做回原点检测信号,实现回原点信号的自动检测,控制电机的启停,检测到回原点信号后停止电机,清除编码器反馈位置,PLC收到驱动器回原点完成信号后清除指令当前值,实现电机回零。
其二,通过原点预设以及PLC中的回原点指令(MC_Home轴指令),将编码器反馈位置和指令的当前值清零,确定机械原点。
然而,上述方法中的近原点信号和原点信号是通过安装感应器接收的,感应器的精度随着使用时间的增长而降低,单一选择近原点感应器信号确定机械原点,会导致电机在多次回原点中出现偏差。
且由于感应器的安装位置不确定,连轴器的锁定会影响电机原点的物理位置,以及人为预设原点等,这些因素都会导致电机实际原点位置不确定。
在该实施例中,在目标电机为伺服电机的情况下,通过伺服电机输出的扭矩信息确定零点位置,相比较于现有的以光电传感器为基础确定电机零点的方法,能够减少传感器的使用,降低了目标电机的控制成本,以及传感器的灵敏度差异导致的零点位置误差。
在一些实施例中,通过第二控制方式控制目标电机回零,包括:
在确定目标电机处于目标位置的情况下,获取扭矩信息;
基于扭矩信息,对目标电机进行扭矩控制,控制目标电机回零,直至目标电机的扭矩值达到预设值。
在实际的执行中,如图3所示,当目标位置有信号输入时,确定目标电机当前位于目标位置,目标电机从位置控制切换成扭矩控制,控制目标电机的输出转矩,驱动目标电机开始向零点位置的方向运动,直至目标电机撞上限位块,在根据扭矩信息,确定目标电机的扭矩值到达预设值的情况下,目标电机达到了零点位置。
由上可知,本申请无需依靠安装感应器和原点预设的方式确认零点位置,在目标电机为伺服电机的情况下,仅通过PLC在扭矩控制模式下通过扭矩值来控制电机自动回零,提高了目标电机的回零精度和可靠性。
在该实施例中,通过将目标位置的目标电机进行扭矩控制,提高了目标电机的回零精度和可靠性。
在一些实施例中,在确定目标电机回零之后,方法还包括:
对目标电机进行位置控制,更新目标电机的零点位置。
可以理解的是,目标电机带有编码器,编码器用于在目标电机运行过程中,进行实时的位置、速度和方向等参数的反馈,还用于设置目标电机的零点位置。
在确定目标电机的转轴到达目标位置的情况下,获取目标电机的扭矩信息,并通过第二控制方式控制目标电机从目标位置朝向零点位置运动,在确定目标电机的扭矩信息满足设定的回零条件后,确定目标电机回到了零点位置。
在实际的执行中,在根据扭矩信息,确定目标电机的扭矩值达到预设值的情况下,确定目标电机回零,将目标电机的编码器的反馈位置清零,将此时目标电机的当前位置作为新的零点位置。
如图3所示,在根据扭矩信息,确定目标电机的扭矩值到达预设值的情况下,确定目标电机达到了零点位置。延迟0.2秒后,目标电机停止运动,再将目标电机由扭矩控制切换为位置控制,把目标电机当前编码器反馈位置清零,将目标电机的当前位置设置为新的零点位置,实现对目标电机的零点位置的更新。
在该实施例中,通过目标电机的回零,对零点位置进行更新,能够减少目标电机运行导致的零点位置的误差。
在一些实施例中,在通过第二控制方式控制目标电机回零之后,方法还包括:
获取目标电机的回零次数;
在确定回零次数大于或等于预设次数的情况下,执行对目标电机的零点位置偏差检测程序。
其中,预设次数可以对目标电机进行个性化设置,影响预设次数的因素可以包括:目标电机是否经常丢步、目标电机的结构和功率,以及同步带是否扎紧、连轴器是否锁紧等。
回零次数可以用于表征目标电机的单轴周期完成次数,在单轴周期内,目标电机完成一次完整的循环动作,循环动作包括电机回零。
可以理解的是,目标电机的零点位置每次更新都会被记录在目标电机的运行日志中。
零点位置偏差检测程序可以用于检测目标电机的零点位置的相对位置偏差和绝对位置偏差等零点偏差相关的信息。
例如,在目标电机的运行日志中,读取零点位置的回零次数,在确定回零次数≥预设次数的情况下,在运行日志中读取每次更新的零点位置,计算每个零点位置与参考零点位置的绝对位置偏差,并计算每个零点位置之间的相对位置偏差,在绝对位置偏差和相对位置偏差均在允许的偏差范围内的情况下,确定偏差检测合格,在绝对位置偏差和相对位置偏差中任一项不在允许的偏差范围内的情况下,确定偏差检测不合格,可以判定目标电机可能出现了丢步。
在目标电机的运行过程中未能按预期的位置或速度移动,导致目标电机的丢步,出现对目标电机不准确的位置控制的现象,其中,过载、过大的负载惯性、电机驱动器设置不正确、电源问题、机械问题、编码器问题以及控制系统问题都可能导致目标电机的丢步。
在该实施例中,通过零点位置的回零次数对目标电机的零点位置进行偏差检测,能够有效避免目标电机的丢步等故障造成的零点位置的偏差,满足了目标电机的运行精度和性能要求,有预设条件地对目标电机进行周期回零,目标电机保持在一个可控的安全状态下,提高了机台生产的稳定性。
在一些实施例中,零点位置偏差检测程序包括如下步骤:
通过第一控制方式控制目标电机运动至目标位置;
通过第二控制方式控制目标电机回零,得到目标电机的待测零点位置;
在确定待测零点位置在预设范围外的情况下,确定目标电机处于位置偏差状态,并生成告警信息。
其中,预设范围可以是固定的数值范围,在待测零点位置在预设范围内的情况下,目标电机的零点位置正常,不需要校准。
可以理解的是,位置偏差状态用于表征目标电机的待测零点位置处于预设范围之外的情况下,判定目标电机的零点位置出现了位置偏差,需要重新校准的状态。
在执行零点位置偏差检测程序的过程中,PLC控制驱动器对目标电机进行位置控制,驱动目标电机朝向目标位置运动,通过感应设备对目标电机进行位置检测并连续采集数据,直至确定目标电机到达目标位置,PLC控制驱动器对目标电机进行扭矩控制,驱动目标电机自动回零,在根据目标电机的扭矩信息,确定目标电机的扭矩值到达预设值的情况下,目标电机的编码器反馈的当前位置为待测零点位置,PLC对待测零点位置进行判断,在确定待测零点位置位于预设范围内的情况下,待测零点位置无偏差,目标电机执行下一个单轴周期;在待测零点位置位于预设范围外的情况下,确定目标电机处于位置偏差状态,生成声光电等形式的告警信息,实现目标电机的自动回零检测位置偏差与报警。
相关技术中,在电机由于联轴器松动或皮带打滑等因素发生丢步的情况下,由于没有固定的物理参考点,无法通过编码器位置和参考点自动判断是否存在位置偏差,导致运行中位置偏差越来越大,当位置偏差超过一定范围时会存在机台撞机风险,严重时损坏机械机构和电气元器件,增加了维护时长和成本。
在该实施例中,通过目标电机的位置控制和扭矩控制,得到待测零点位置,基于预设范围检测待测零点位置是否存在位置偏差,可以最大程度降低因机械结构不良引起的丢步,避免目标电机的撞机的问题。
在一些实施例中,在确定目标电机处于位置偏差状态,并生成告警信息之后,方法还包括:
对目标电机进行位置控制,通过待测零点位置对零点位置进行更新。
可以理解的是,在确定目标电机处于位置偏差状态的情况下,若收到停机指令,则控制目标电机停机,目标电机处于机械锁定状态,并解除保护装置,为目标电机的故障排查和零点校验提供基础。
在实际的执行中,在确定目标电机处于位置偏差状态的情况下,若未收到任何控制指令,则执行轴指令MC_Home,对目标电机的编码器反馈位置清零,将待测零点位置作为新的零点位置,并运行下一个单轴周期。
在该实施例中,通过待测零点位置对零点位置进行更新,能够确保目标电机从已知的待测零点位置开始运行,提高了电机的稳定性和精度。
本申请还提供一个实施例。
如图3所示,在人机交互界面上可设置有一个回零的启动按钮和一个轴清零按钮。
其中,人机交互界面可以是触摸屏。
当触发回零的启动按钮后,PLC开始判断目标电机当前反馈的电机位置是否位于目标位置,在目标电机不位于目标位置的情况下,PLC先控制驱动器驱动目标电机到达目标位置。
在目标电机位于目标位置的情况下,PLC开始执行电机回零程序。
电机回零程序以目标位置的信号输入为轴指令MC_TorqueControl的启动信号,此时,将目标电机从位置控制切换成扭矩控制,启动驱动器的扭矩控制,控制目标电机的输出扭矩,驱动目标电机开始向零点位置的方向运动,目标电机按着设定的方向以输出的扭矩动作,当目标电机的扭矩值到达预设值后,目标电机停止动作,轴指令Mc_TorqueControl中的扭矩值到达变量InTorque开始输出,以该输出信号启动延时器,延迟0.2秒后,以延时器的输出信号作为PLC中轴指令MC_Stop的启动信号,轴指令MC_Stop开始执行,此时,目标电机的运动状态清除复位,目标电机的控制状态从扭矩控制切换至位置控制,在人机交互界面中按下轴清零按钮,PLC中轴指令MC_Home开始执行,对当前目标电机的编码器反馈位置清零,电机回零程序完成。
如图4所示,当目标电机完成一次单轴周期后,开始自动检测单轴周期完成次数对应的预设次数是否为0。
其中,单轴周期完成次数与零点位置的回零次数相等。
在预设次数为0的情况下,确定目标电机没有启用自动检测位置偏差功能,目标电机继续运行下一个单轴周期;在预设次数不为0的情况下,对零点位置的回零次数进行计数并且与预设次数进行比较,在回零次数小于预设次数的情况下,继续运行下一个单轴周期;在回零次数大于或等于预设次数的情况下,开始启用自动检测位置偏差功能,执行零点位置的零点位置偏差检测程序。
在零点位置的零点位置偏差检测程序中,回零次数大于或等于预设次数,通过位置控制驱动目标电机快速到达目标位置,到达目标位置后,将目标电机切换为扭矩控制,在目标电机的扭矩值到达预设值的情况下停止驱动,此时,判断当前编码器反馈的待测零点位置是否在预设范围(0至1mm)内,在待测零点位置在预设范围内的情况下,表示待测零点位置无偏差,目标继续运行下一单轴周期。
在待测零点位置超过预设范围的情况下,则表示待测零点位置存在偏差,发出警报提示(告警信息),进入下一步选择,是否自动对偏差位置标零。
在位置偏差的警报提示超过3s未进行任何停机操作的情况下,自动进行偏差位置标零,通过执行轴指令MC_Home,对当前电机编码器反馈位置清零,通过待测零点位置对零点位置进行更新,继续运行下一个单轴周期。在选择不自动进行偏差位置标零的情况下,在位置偏差的警报提示发出后的3s内,对目标电机进行停机操作,检查目标电机的待测零点位置的偏差原因并进行维修,维修完毕后将目标电机重新开机,运行下一个单轴周期。
相关技术中,由于多机台在同一个轴的相应位置参数不统一,无法做到参数设置上下限以防呆,存在安全风险,不同机台的稳定性也不统一。
在该实施例中,通过电机位置控制目标电机快速运动至接近零点位置的目标位置,根据扭矩信息控制目标电机精准回零,实现电机零点位置的参数的统一化,避免了多机台在同一个轴的相应位置参数不统一的问题,通过预设范围控制零点位置的上下限,降低误设参数导致的机台撞机风险,通过目标电机的回零对零点位置进行更新,有效地提高了目标电机回零的精度和稳定性,无需人为干预,节省了人力,基于预设范围检测待测零点位置是否存在位置偏差,可以最大程度降低因机械结构不良引起的丢步,避免不同机构撞击的问题。
本申请实施例还提供一种电机控制系统,该电机控制系统包括:
目标电机;
感应设备,感应设备的感应片设置于目标电机的目标位置;
控制器,控制器与目标电机和感应设备连接,控制器用于执行如上述实施例的电机控制方法。
其中,感应设备可以是槽型光电传感器,设置于目标电机的转轴的目标位置,控制器可以是PLC。
控制器通过驱动器对目标电机进行驱动,实现对目标电机的更精确地控制,提高了驱动效率和性能,能够实现复杂功能。
根据本申请实施例提供的电机控制系统,通过第一控制方式能够控制目标电机快速运动至接近零点位置的目标位置,为第二控制方式留下控制空间,通过基于扭矩值的第二控制方式,能够控制目标电机精准回零,有效地提高了目标电机的回零精度。
本申请实施例提供的电机控制方法,执行主体可以为电机控制装置。本申请实施例中以电机控制装置执行电机控制方法为例,说明本申请实施例提供的电机控制装置。
本申请实施例还提供一种电机控制装置。
如图5所示,该电机控制装置包括:第一控制模块510和第二控制模块520。
第一控制模块510,用于通过第一控制方式控制目标电机运动至目标位置;
第二控制模块520,用于通过第二控制方式控制目标电机回零,第二控制方式是基于目标电机的扭矩信息进行控制。
根据本申请实施例提供的电机控制装置,通过第一控制方式能够控制目标电机快速运动至接近零点位置的目标位置,为第二控制方式留下控制空间,通过基于扭矩值的第二控制方式,能够控制目标电机精准回零,有效地提高了目标电机的回零精度。
在一些实施例中,目标位置与目标电机的零点位置相邻设置,目标电机的零点位置用于表征目标电机回零的状态。
在一些实施例中,第一控制方式表征为位置控制。
在一些实施例中,目标电机为伺服电机。
在一些实施例中,第二控制模块520,进一步用于:
在确定目标电机处于目标位置的情况下,获取扭矩信息;
基于扭矩信息,对目标电机进行扭矩控制,控制目标电机回零,直至目标电机的扭矩值达到预设值。
在一些实施例中,第一控制模块510,进一步用于:
对目标电机进行位置控制,更新目标电机的零点位置。
在一些实施例中,第二控制模块520,还用于:
获取目标电机的回零次数;
在确定回零次数大于或等于预设次数的情况下,执行对目标电机的零点位置偏差检测程序。
在一些实施例中,零点位置偏差检测程序包括如下步骤:
通过第一控制方式控制目标电机运动至目标位置;
通过第二控制方式控制目标电机回零,得到目标电机的待测零点位置;
在确定待测零点位置在预设范围外的情况下,确定目标电机处于位置偏差状态,并生成告警信息。
在一些实施例中,第二控制模块520,还用于:
对目标电机进行位置控制,通过待测零点位置对零点位置进行更新。
本申请实施例中的电机控制装置可以是电子设备,也可以是电子设备中的部件,例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(Mobile Internet Device,MID)、增强现实(Augmented Reality,AR)/虚拟现实(VirtualReality,VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(Ultra-Mobile PersonalComputer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等,还可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage,NAS)、个人计算机(PersonalComputer,PC)、电视机(Television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的电机控制装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统,可以为iOS操作系统,还可以为其他可能的操作系统,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的电机控制装置能够实现图1至图4的电机控制方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
在一些实施例中,如图6所示,本申请实施例还提供一种电子设备600,包括处理器601、存储器602及存储在存储器602上并可在处理器601上运行的计算机程序,该程序被处理器601执行时实现上述电机控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中的电子设备包括上述的移动电子设备和非移动电子设备。
本申请实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,该非暂态计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述电机控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,处理器为上述实施例中的电子设备中的处理器。可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、磁碟或者光盘等。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述电机控制方法。
其中,处理器为上述实施例中的电子设备中的处理器。可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,芯片包括处理器和通信接口,通信接口和处理器耦合,处理器用于运行程序或指令,实现上述电机控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例的电机控制方法。
在本申请的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者多个该特征。
在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种电机控制方法,其特征在于,所述方法包括:
通过第一控制方式控制目标电机运动至目标位置;
通过第二控制方式控制所述目标电机回零,所述第二控制方式是基于所述目标电机的扭矩信息进行控制;
在所述通过第二控制方式控制所述目标电机回零之后,所述方法还包括:
获取所述目标电机的回零次数;
在确定所述回零次数大于或等于预设次数的情况下,执行对所述目标电机的零点位置偏差检测程序;
所述零点位置偏差检测程序包括如下步骤:
通过所述第一控制方式控制所述目标电机运动至所述目标位置;
通过所述第二控制方式控制所述目标电机回零,得到所述目标电机的待测零点位置;
在确定所述待测零点位置在预设范围外的情况下,确定所述目标电机处于位置偏差状态,并生成告警信息。
2.根据权利要求1所述的电机控制方法,其特征在于,所述目标位置与所述目标电机的零点位置相邻设置,所述目标电机的零点位置用于表征所述目标电机回零的状态。
3.根据权利要求1所述的电机控制方法,其特征在于,所述第一控制方式表征为位置控制。
4.根据权利要求1所述的电机控制方法,其特征在于,所述目标电机为伺服电机。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电机控制方法,其特征在于,所述通过第二控制方式控制所述目标电机回零,包括:
在确定所述目标电机处于所述目标位置的情况下,获取所述扭矩信息;
基于所述扭矩信息,对所述目标电机进行扭矩控制,控制所述目标电机回零,直至所述目标电机的扭矩值达到预设值。
6.根据权利要求5所述的电机控制方法,其特征在于,在所述确定所述目标电机回零之后,所述方法还包括:
对所述目标电机进行位置控制,更新所述目标电机的零点位置。
7.根据权利要求1所述的电机控制方法,其特征在于,在所述确定所述目标电机处于位置偏差状态,并生成告警信息之后,所述方法还包括:
对所述目标电机进行位置控制,通过所述待测零点位置对所述零点位置进行更新。
8.一种电机控制系统,其特征在于,包括:
目标电机;
感应设备,所述感应设备的感应片设置于所述目标电机的目标位置;
控制器,所述控制器与所述目标电机和所述感应设备连接,所述控制器用于执行如权利要求1-7任一项所述的电机控制方法。
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
CN114296402A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 江西衡源智能装备股份有限公司 | 一种机床扭矩回零方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07104810A (ja) * | 1993-10-06 | 1995-04-21 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
JP4391340B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2009-12-24 | 山洋電気株式会社 | 位置決め装置及び位置決め装置における機械原点の決定方法 |
CN103252786A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-21 | 海尚集团有限公司 | 机器人机械臂的归零方法 |
CN104914785A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-09-16 | 中山市科力高自动化设备有限公司 | 一种用转矩限制中信号为原点信号的回零方法 |
CN110442046A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-11-12 | 珠海格力智能装备有限公司 | 移载机的控制方法及装置、存储介质、处理器 |
CN117477991A (zh) * | 2023-10-23 | 2024-01-30 | 上海汉邦联航激光科技有限公司 | 基于plc的伺服电机回零方法、系统、存储介质及plc |
CN117614327A (zh) * | 2023-11-24 | 2024-02-27 | 深圳研控自动化科技股份有限公司 | 步进电机回零方法、装置、设备及存储介质 |
-
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114296402A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 江西衡源智能装备股份有限公司 | 一种机床扭矩回零方法 |
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