本发明专利技术涉及电机控制领域，具体地说是一种实时调节电机运行效果的方法及系统。包括以下步骤：根据接收到实时采集的电机数据信号和控制指令信号关系，建立电机控制系统的多种控制模式；构建多种不同的电机切换条件；通过采样电路或编码器实时采集电机数据信号，控制器的输出控制指令信号至电机控制系统；根据电机的应用状况，电机控制系统选取不同的电机切换条件，根据采集的电极数据信号和输出控制指令信号，判断电机的输入值满足的控制模式；根据相应的控制模式获取输出值，对电机的实时加速调节或减速调节。本发明专利技术实现了实时调节电机运行效果，提高了不同应用场合下机器人的响应性，提高了同一应用场合，不同需求时的快速性和稳定性。定性。定性。
【技术实现步骤摘要】
一种实时调节电机运行效果的方法及系统
[0001]本专利技术涉及电机控制领域，具体地说是一种实时调节电机运行效果的方法及系统。
技术介绍
[0002]在机器人控制领域，由于机器人的负载不同或机器人当前位置的不同，系统在启动和停止时，往往会有启动时间长、过冲等问题，传统的调节方法若想保证启动时间短，则会造成过冲等问题，若想避免过冲，则会使系统启动时间增长，传统方法无法同时保证较短的启动时间和避免过冲。为了提高系统的响应，缩短系统调整时间，防止系统过冲，为此设计了一种实时调节电机运行效果的方法。
技术实现思路
[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种实时调节电机运行效果的方法，该方法适用于电机加减速运行，能够既保证系统的响应时间，又防止系统超调，保证加减速的平滑性，电机控制系统运行包括启动阶段、运行阶段、停止阶段，以解决启动和停止阶段对电机控制尤其重要，由于系统惯性，当前位置等原因，导致系统的启动条件不同的技术问题。
[0004]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种实时调节电机运行效果的方法，包括以下步骤：
[0005]1)根据电机控制系统接收到实时采集的电机数据信号和控制指令信号关系，建立电机控制系统的多种控制模式；
[0006]2)构建电机控制系统的多种不同的电机切换条件；
[0007]3)电机控制系统通过采样电路或编码器实时采集电机数据信号，控制器的输出控制指令信号至电机控制系统；
[0008]4)根据需要电机的应用状况，电机控制系统选取不同的电机切换条件，根据采集的电极数据信号和输出控制指令信号，判断电机单位时间内的输入值Vin(k)满足的控制模式；
[0009]电机控制系统根据相应的控制模式获取输出值Vout(k)，对电机的实时加速调节或减速调节。
[0010]所述步骤1)，具体为：
[0011]将电机的输出信号作为系统k
‑
1时刻的输入信号，控制器输出信号为系统k时刻的输入信号；
[0012]设置控制器的控制模式用于输入输出控制，具体如下：
[0013]控制模式A，即：Vout(k)＝K1*(Vin(k)
‑
Vin(k
‑
1))
[0014]控制模式B，即：
[0015][0016]其中，Vin(k)为电机控制系统k时刻输入信号，Vin(k
‑
1)为电机控制系统k
‑
1时刻的输入，K1、K2为调节系数，Vout(k)为k时刻电机控制系统的输出信号；
[0017]输出信号Vout(k)作为电机的控制信号，对电机信息动态调节。
[0018]所述步骤2)具体为：
[0019]根据应用场景的不同，切换条件可设置如下选择：
[0020]切换条件A：将目标值Vref作为条件值；
[0021]切换条件B：将单位时间内的目标值dVref/dt作为条件值；
[0022]切换条件C：将输出差值的限制值Vlimit作为条件值。
[0023]步骤3)中，所述电机数据信号为实时电流、母线电压、温度、实时位置或实时速度中的任一种。
[0024]所述采样电路，用于采集电机的实时电流、母线电压以及温度信号，所述编码器用于采集电机的实时位置、实时速度信号。
[0025]所述步骤4)中，具体为：
[0026]当选取切换条件A时：将目标值Vref作为条件值；即：
[0027]当输入值Vin(k)满足Vin(k)＜K*Vref时，采用控制模式A进行控制；
[0028]当输入值Vin(k)满足K*Vref＜Vin(k)＜Vref时，采用控制模式B进行控制；
[0029]其中，K为阈值系数，0＜K＜1，可以动态调整；
[0030]当选取切换条件B时：将单位时间内的目标值dVref/dt作为条件值；即：
[0031]当单位时间内的输入值Vin(k)，满足dVin(k)/dt＜K*dVref/dt时，采用控制模式B进行控制；
[0032]当单位时间内的输入值Vin(k)，满足dVin(k)/dt≥K*dVref/dt时，采用控制模式A进行控制；
[0033]其中，K为阈值系数，0＜k＜1，可以动态调整；
[0034]当选取切换条件C时：将输出差值的限制值Vlimit作为条件值；
[0035]当输出差值Vout(k)
‑
Vout(k
‑
1)，满足Vout(k)
‑
Vout(k
‑
1)＜K*Vlimit时，采用控制模式A进行控制；
[0036]当输出差值Vout(k)
‑
Vout(k
‑
1)，满足Vout(k)
‑
Vout(k
‑
1)≥k*Vlimit时，采用控制模式B进行控制；
[0037]其中,K为阈值系数，0＜K＜1，可以动态调整。
[0038]一种实时调节电机运行效果的系统，包括，采样电路、编码器、控制器以及处理器；
[0039]所述采样电路的输入端与电机连接，输出端与处理器连接，用于采集电机的实时电流、母线电压以及温度信号，并发送至处理器等待处理；
[0040]所述编码器与电机连接，用于采集电机的实时位置、实时速度信号并发送至处理器进行解析；
[0041]所述控制器通过总线与处理器连接，用于输出控制指令信号至处理器；
[0042]所述处理器，用于对控制器发送的输出控制指令信号以及采集的电机数据信号的一种进行处理，得到输出值Vout以实现对电机的加速调节或减速调节。
[0043]本专利技术具有以下有益效果及优点：
[0044]1.本专利技术实现了实时调节电机运行效果，提高了不同应用场合下机器人的响应性，提高了同一应用场合，不同需求时的快速性和稳定性；
[0045]2.本专利技术具备平滑性，能够实现平稳过渡，保证曲线的光滑性。同时，抑制了输出的饱和，通常应用于需要稳定运行的场合；
[0046]3.本专利技术能够快速响应，响应时间短。通常应用于需要机器人快速实现特定功能的场合；
[0047]4.本专利技术保证跟踪的及时性，避免响应滞后。通常应用于对准确性要求高的场合。
附图说明
[0048]图1为本专利技术进行实时调节电机运行效果的流程图；
[0049]图2为本专利技术提供的电机控制系统框图；
具体实施方式
[0050]下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的详细说明。
[0051]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但本专利技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实时调节电机运行效果的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据电机控制系统接收到实时采集的电机数据信号和控制指令信号关系，建立电机控制系统的多种控制模式；2)构建电机控制系统的多种不同的电机切换条件；3)电机控制系统通过采样电路或编码器实时采集电机数据信号，控制器的输出控制指令信号至电机控制系统；4)根据需要电机的应用状况，电机控制系统选取不同的电机切换条件，根据采集的电极数据信号和输出控制指令信号，判断电机单位时间内的输入值Vin(k)满足的控制模式；电机控制系统根据相应的控制模式获取输出值Vout(k)，对电机的实时加速调节或减速调节。2.根据权利要求1所述的一种实时调节电机运行效果的方法，其特征在于，所述步骤1)，具体为：将电机的输出信号作为系统k
‑
1时刻的输入信号，控制器输出信号为系统k时刻的输入信号；设置控制器的控制模式用于输入输出控制，具体如下：控制模式A，即：Vout(k)＝K1*(Vin(k)
‑
Vin(k
‑
1))控制模式B，即：其中，Vin(k)为电机控制系统k时刻输入信号，Vin(k
‑
1)为电机控制系统k
‑
1时刻的输入，K1、K2为调节系数，Vout(k)为k时刻电机控制系统的输出信号；输出信号Vout(k)作为电机的控制信号，对电机信息动态调节。3.根据权利要求1所述的一种实时调节电机运行效果的方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：根据应用场景的不同，切换条件可设置如下选择：切换条件A：将目标值Vref作为条件值；切换条件B：将单位时间内的目标值dVref/dt作为条件值；切换条件C：将输出差值的限制值Vlimit作为条件值。4.根据权利要求1所述的一种实时调节电机运行效果的方法，其特征在于，步骤3)中，所述电机数据信号为实时电流、母线电压、温度、实时位置或实时速度中的任一种。5.根据权利要求4所述的一种实时调节电机运行效果的方法，其特征在于，所述采样电路，用于采集电机的实时电流、母线电压以及温度信号，所述编码器用于采集电机的实时位置、实时...
【专利技术属性】
技术研发人员：曲道奎，宋吉来，李颖，刘世昌，张彦超，宋宇宁，
申请(专利权)人：山东新松工业软件研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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