一种步进电机瞬时堵转自恢复方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种步进电机瞬时堵转自恢复方法及装置，该方法包括：判断步进电机的驱动器是否处于使能状态；若是，实时读取负载传感器反馈的角度值；经过设定时长之后，采集负载传感器反馈的当前角度值；根据角度值、设定时长、当前角度值和上位机发送的当前步进电机转速值，对步进电机是否存在瞬时堵转进行预判；若是，依据当前角度值、设定时长、预设步进电机加速度值和上位机发送的当前目标角度值，判定步进电机是否处于换向扫描状态；若否，确定步进电机存在瞬时堵转并控制驱动器进行重启。基于本发明专利技术公开的方法避免了由于换向扫描导致的步进电机瞬时堵转误判，还通过重启驱动器使闭环伺服系统强制重新启动，提高系统自恢复能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及步进电机
，更具体地说，涉及一种步进电机瞬时堵转自恢复方法及装置。
技术介绍
闭环伺服系统主要是由上位机101、控制器102、驱动器103、步进电机104和负载105构成，其结构示意图如图1所示。在闭环伺服系统中，上位机将目标角度值发送至控制器，控制器根据目标角度值和负载传感器反馈的当前角度值向驱动器发送指令，使步进电机带动负载继续转动。但是在步进电机高速运转的过程中，当受到外力扰动或者由于振动引入的瞬时不平衡力矩过大时，就会造成瞬时堵转。并且由于上位机不断发送的目标角度值与步进电机在堵转停滞位置的角度值之差不断增加，就会导致步进电机在一个转动周期内出现持续性堵转甚至啸叫。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种步进电机瞬时堵转自恢复方法及装置，以解决现有的技术方案中当步进电机出现瞬时堵转之后，在一个转动周期内出现持续性堵转甚至啸叫的问题。技术方案如下：一种步进电机瞬时堵转自恢复方法，包括：判断步进电机的驱动器是否处于使能状态；当所述驱动器处于使能状态时，实时读取负载传感器反馈的角度值；经过设定时长之后，采集所述负载传感器反馈的当前角度值；根据所述角度值、所述设定时长、所述当前角度值和上位机发送的当前步进电机转速值，对所述步进电机是否存在瞬时堵转进行预判；当预判所述步进电机存在瞬时堵转时，依据所述当前角度值、所述设定时长、预设步进电机加速度值和所述上位机发送的当前目标角度值，判定所述步进电机是否处于换向扫描状态；当判定所述步进电机不处于所述换向扫描状态时，确定所述步进电机存在瞬时堵转并控制所述驱动器进行重启。优选的，所述根据所述角度值、所述设定时长、所述当前角度值和上位机发送的当前步进电机转速值，对所述步进电机是否存在瞬时堵转进行预判，包括：判断所述当前角度值和所述角度值的差值的绝对值是否小于实际角度差值Δ1，Δ1＝wt，其中，w为上位机发送的当前步进电机转速值，t为所述设定时长；若所述当前角度值和所述角度值的差值的绝对值小于所述实际角度差值，则预判所述步进电机存在瞬时堵转；若所述当前角度值和所述角度值的差值的绝对值大于等于所述实际角度差值，则预判所述步进电机不存在瞬时堵转。优选的，所述依据所述当前角度值、所述设定时长、预设步进电机加速度值和所述上位机发送的当前目标角度值，判定所述步进电机是否处于换向扫描状态，包括：判断所述上位机发送的当前目标角度值与所述当前角度值的差值的绝对值是否大于实际换向扫描角度差值Δ2，其中，a为预设步进电机加速度值，t为所述设定时长；当所述当前目标角度值与所述当前角度值的差值的绝对值大于所述实际换向扫描角度差值时，判定所述步进电机不处于换向扫描状态；当所述当前目标角度值与所述当前角度值的差值的绝对值小于等于所述实际换向扫描角度差值时，判定所述步进电机处于换向扫描状态。优选的，还包括：当确定所述步进电机出现瞬时堵转时，生成提示信息。优选的，所述设定时长t为200ms。一种步进电机瞬时堵转自恢复装置，包括：状态判断模块、角度值读取模块、当前角度值采集模块、瞬时堵转预判模块、换向判定模块和重启控制模块；所述状态判断模块，用于判断步进电机的驱动器是否处于使能状态；所述角度值读取模块，用于当所述驱动器处于使能状态时，实时读取负载传感器反馈的角度值；所述当前角度值采集模块，用于经过设定时长之后，采集所述负载传感器反馈的当前角度值；所述瞬时堵转预判模块，用于根据所述角度值、所述设定时长、所述当前角度值和上位机发送的当前步进电机转速值，对所述步进电机是否存在瞬时堵转进行预判；所述换向判定模块，用于当预判所述步进电机存在瞬时堵转时，依据所述当前角度值、所述设定时长、预设步进电机加速度值和所述上位机发送的当前目标角度值，判定所述步进电机是否处于换向扫描状态；所述重启控制模块，用于当判定所述步进电机不处于所述换向扫描状态时，确定所述步进电机存在瞬时堵转并控制所述驱动器进行重启。优选的，所述瞬时堵转预判模块具体用于：判断所述当前角度值和所述角度值的差值的绝对值是否小于实际角度差值；若所述当前角度值和所述角度值的差值的绝对值小于所述实际角度差值，则预判所述步进电机存在瞬时堵转；若所述当前角度值和所述角度值的差值的绝对值大于等于所述实际角度差值，则预判所述步进电机不存在瞬时堵转。优选的，所述换向判定模块具体用于：判断所述上位机发送的当前目标角度值与所述当前角度值的差值的绝对值是否大于实际换向扫描角度差值；当所述当前目标角度值与所述当前角度值的差值的绝对值大于所述实际换向扫描角度差值时，判定所述步进电机不处于换向扫描状态；当所述当前目标角度值与所述当前角度值的差值的绝对值小于等于所述实际换向扫描角度差值时，判定所述步进电机处于换向扫描状态。优选的，还包括：提示信息生成模块；所述提示信息生成模块，用于当确定所述步进电机出现瞬时堵转时，生成提示信息。优选的，所述设定时长t为200ms。相较于现有技术，本专利技术实现的有益效果为：本专利技术公开的一种步进电机瞬时堵转自恢复方法及装置，该方法包括：当驱动器处于使能状态时，根据负载传感器反馈的角度值、设定时长以及设定时长之后负载传感器反馈的当前角度值和上位机发送的当前步进电机转速值，在理论扫描模式下对步进电机是否存在瞬时堵转进行预判；当预判步进电机存在瞬时堵转时，结合预设步进电机加速度值和上位机发送的当前目标角度值，进一步判定步进电机是否处于换向扫描状态，这就避免了换向扫描导致的误判，最后通过重启驱动器使闭环伺服系统强制重新启动，提高系统自恢复能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为闭环伺服系统结构示意图；图2为本专利技术实施例一公开的一种步进电机瞬时堵转自恢复方法流程图；图3为本专利技术实施例二公开的一种步进电机瞬时堵转自恢复方法部分流程图；图4为本专利技术实施例二公开的另一种步进电机瞬时堵转自恢复方法部分流程图；图5为本专利技术实施例三公开的一种步进电机瞬时堵转自恢复装置结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一本专利技术实施例一公开了一种步进电机瞬时堵转自恢复方法，应用于步进电机瞬时堵转自恢复装置，方法流程图如图2所示，该步进电机瞬时堵转自恢复方法包括如下步骤：S101，判断步进电机的驱动器是否处于使能状态；S102，当驱动器处于使能状态时，实时读取负载传感器反馈的角度值；在执行步骤S102的过程中，负载传感器设置于步进电机的执行末端以实时获取负载的角度值。S103，经过设定时长之后，采集负载传感器反馈的当前角度值；S104，根据角度值、设定时长、当前角度值和上位机发送的当前步进电机转速值，对步进电机是否存在瞬时堵转进行预判；在执行步骤S104的过程中，针对不同系统的使用场景，对于设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进电机瞬时堵转自恢复方法，其特征在于，包括：判断步进电机的驱动器是否处于使能状态；当所述驱动器处于使能状态时，实时读取负载传感器反馈的角度值；经过设定时长之后，采集所述负载传感器反馈的当前角度值；根据所述角度值、所述设定时长、所述当前角度值和上位机发送的当前步进电机转速值，对所述步进电机是否存在瞬时堵转进行预判；当预判所述步进电机存在瞬时堵转时，依据所述当前角度值、所述设定时长、预设步进电机加速度值和所述上位机发送的当前目标角度值，判定所述步进电机是否处于换向扫描状态；当判定所述步进电机不处于所述换向扫描状态时，确定所述步进电机存在瞬时堵转并控制所述驱动器进行重启。

【技术特征摘要】
1.一种步进电机瞬时堵转自恢复方法，其特征在于，包括：判断步进电机的驱动器是否处于使能状态；当所述驱动器处于使能状态时，实时读取负载传感器反馈的角度值；经过设定时长之后，采集所述负载传感器反馈的当前角度值；根据所述角度值、所述设定时长、所述当前角度值和上位机发送的当前步进电机转速值，对所述步进电机是否存在瞬时堵转进行预判；当预判所述步进电机存在瞬时堵转时，依据所述当前角度值、所述设定时长、预设步进电机加速度值和所述上位机发送的当前目标角度值，判定所述步进电机是否处于换向扫描状态；当判定所述步进电机不处于所述换向扫描状态时，确定所述步进电机存在瞬时堵转并控制所述驱动器进行重启。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述角度值、所述设定时长、所述当前角度值和上位机发送的当前步进电机转速值，对所述步进电机是否存在瞬时堵转进行预判，包括：判断所述当前角度值和所述角度值的差值的绝对值是否小于实际角度差值Δ1，Δ1＝wt，其中，w为上位机发送的当前步进电机转速值，t为所述设定时长；若所述当前角度值和所述角度值的差值的绝对值小于所述实际角度差值，则预判所述步进电机存在瞬时堵转；若所述当前角度值和所述角度值的差值的绝对值大于等于所述实际角度差值，则预判所述步进电机不存在瞬时堵转。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述当前角度值、所述设定时长、预设步进电机加速度值和所述上位机发送的当前目标角度值，判定所述步进电机是否处于换向扫描状态，包括：判断所述上位机发送的当前目标角度值与所述当前角度值的差值的绝对值是否大于实际换向扫描角度差值Δ2，其中，a为预设步进电机加速度值，t为所述设定时长；当所述当前目标角度值与所述当前角度值的差值的绝对值大于所述实际换向扫描角度差值时，判定所述步进电机不处于换向扫描状态；当所述当前目标角度值与所述当前角度值的差值的绝对值小于等于所述实际换向扫描角度差值时，判定所述步进电机处于换向扫描状态。4.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：当确定所述步进电机出现瞬时堵转时，生成提示信息。5.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠彦伟，周强，
申请(专利权)人：北京润科通用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11