【技术实现步骤摘要】
本申请涉及自动化控制，具体而言，涉及一种电机控制方法、系统、装置及电子设备。
技术介绍
1、近年来，用于精密控制的电机广泛应用于机器人技术、自动化设备、印刷设备、医疗设备及高精密定位系统等领域。用于精密控制的电机的控制系统由以下部分组成：上位机、传感器、控制器、算法和逻辑控制。通常一套电机控制系统控制流程为：上位机发送相关命令给电机内的控制器，控制器根据搭载的传感器所采集的值与算法运算出结果，该结果用以改变电机状态以达到目标要求。
2、相关技术中的用于精密控制的电机的驱控方法，需要复杂的控制算法和硬件要求，及较高的计算和处理能力的控制单元，可能会因为电机参数变化和电机失步，影响电机的控制精度和稳定性。
技术实现思路
1、为了提高电机的控制精度和稳定性，本申请提供一种电机控制方法、系统、装置及电子设备。
2、第一方面，本申请实施例提供一种电机控制方法，应用于指定控制器，所述指定控制器与电机连接，所述指定控制器包括滑模pid控制器，该方法包括：获取所述电机的速度信息和预设控制增益，其中，所述速度信息包括目标速度和当前速度；基于所述目标速度、所述当前速度、所述预设控制增益和预设的滑模pid控制公式，得到所述电机的第一电流增量；基于所述第一电流增量，得到控制信号，其中，所述控制信号用于控制所述电机运动。
3、在上述实现方式中，基于电机的目标速度、当前速度、滑模面的预设控制增益和预设的滑模pid控制公式，得到所述电机的第一电流增量，基于第一电流增量，控制电
4、可选的，所述指定控制器还与上位机和编码器连接，所述编码器用于获取所述电机的当前速度；获取所述电机的速度信息，包括：从上位机处获取所述电机的目标速度；从所述编码器中获取所述电机的当前速度。
5、在上述实现方式中，从上位机获取电机的目标速度，以便于能够更方便的设定电机的目标速度，以及更直观地获取电机的目标速度；从编码器中获取电机的当前速度，可以通过选取精度高、稳定性高的编码器，从而使得编码器能够获取到电机更精准的当前速度，进而提高对电机控制的精度。
6、可选的，所述基于所述目标速度、所述当前速度、所述预设控制增益和所述预设的滑模pid控制公式，得到所述电机的第一电流增量，包括：获取所述目标速度与所述当前速度的差值；基于所述差值、所述预设控制增益和所述预设的滑模pid控制公式，得到所述电机的第一电流增量。
7、在上述实现方式中，基于分别从上位机和编码器中获取电机的目标速度和当前速度，得到电机的速度差值。通过计算目标速度和当前速度的差值来计算电机的电流增量，通过获取精准的目标速度和当前速度，以获得更精准的速度差值，进而提高电机的控制精度。
8、可选的，所述预设的滑模pid控制公式包括：用于获取滑模变量的第一公式、用于获取第二电流增量的第二公式和用于获取所述第一电流增量的第三公式；基于所述差值、所述预设控制增益和所述预设的滑模pid控制公式得到所述电机的第一电流增量，包括：根据所述差值和所述第一公式，得到滑模控制的滑模变量；根据所述滑模变量、所述预设控制增益和所述第二公式，得到所述第二电流增量；根据所述差值、所述第二电流增量以及所述第三公式，得到所述第一电流增量。
9、在上述实现方式中，通过用于获取滑模变量的第一公式、用于获取第二电流增量的第二公式和用于获取第一电流增量的第三公式，得到电机的第一电流增量，需要同时考虑电机的当前速度和目标速度的差值和预设控制增益，以提高电机控制的精度。
10、可选的，所述第一公式包括：，式中，α为所述滑模pid控制器的积分增益参数、e(t)为t时刻的所述当前速度与所述目标速度的差值、为所述滑模变量、为所述滑模控制的执行频率的倒数。
11、在上述实现方式中，电机的当前速度、目标速度为变化的值，其对应的速度差值也随之变化，滑模pid控制器的执行频率为预先设定好的定值。通过对目标速度与当前速度的差值进行积分，能够有效消除静态误差，使得计算出的滑模变量更加精确。
12、可选的，所述第二公式包括： ，式中，λ为滑模面的预设控制增益、s(t)为所述滑模变量、为所述第二电流增量、为滑模面的符号函数。
13、在上述实现方式中，基于电机的滑模变量、滑模面的预设控制增益和第二公式，得到电机的第二电流增量。本申请实施例中，预先根据实验经验设置合适的电机预设控制增益，电机的预设控制增益随着电机目标速度和当前速度的差值的变化而变化。在一定范围内，电机的预设控制增益的变化需确保第二电流增量能够在有限时间内收敛，能够有效限制电机第二电流增量的输出范围，以能够更容易地得到电机的第二电流增量。
14、可选的，所述第三公式包括：，式中，为所述第一电流增量、kp 为比例增益参数、ki 为积分增益参数、kd 为微分增益参数、e(t)为t时刻的所述当前速度与所述目标速度的差值、为所述第二电流增量、为所述滑模pid控制器的执行频率的倒数。
15、在上述实现方式中，基于电机的目标速度与当前速度的差值与第二电流增量，得到电机的第一电流增量。本申请实施例中通过将pid控制与滑模控制结合，得到滑模pid控制。根据电机速度差值的大小、对速度差值的积分值以及速度差值的变化率来调整滑模pid控制器的输出信号，即第一电流增量，能够有效消除静态误差、提高响应速度和稳定性。
16、可选的，该方法还包括：获取所述电机的实时电流和实时温度；若所述实时电流高于电流阈值和/或所述实时温度高于温度阈值时，控制所述电机停止运行。
17、在上述实现方式中，在电机的控制过程中，实时采集电机的实时电流和实时温度，根据电机的实时温度、实时电流、阈值温度和阈值电流的状态，控制电机的工作状态。当电机处于工作时，若电机负载过高时，可能会导致当电机的电流过高，或温度过高时，若不能及时获取电机的实时电流和实时温度，会导致不能及时调整电机的工作状态，导致电机损坏。而本申请实施方式能够实时获取电机的实时电流和实时温度，及时调整电机的工作状态，从而避免电机损坏。
18、第二方面，本申请实施例还提供一种电机控制系统，包括：上位机，用于发送电机的目标速度；编码器，用于获取电机的当前速度；指定控制器，与所述上位机、编码器连接，所述指定控制器用于获取所述电机的预设控制增益，基于所述目标速度、所述当前速度、所述预设控制增益和预设的滑模pid控制公式，得到所述电机的第一电流增量；基于所述第一电流增量，得到控制信号，其中，所述控制信号用于控制所述电机运动。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机控制方法，其特征在于，应用于指定控制器，所述指定控制器与电机连接，所述指定控制器包括滑模PID控制器，包括：
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述指定控制器还与上位机连接，所述指定控制器还包括编码器，所述编码器用于获取所述电机的当前速度；获取所述电机的速度信息，包括：
3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述目标速度、所述当前速度、所述预设控制增益和所述预设的滑模PID控制公式，得到所述电机的第一电流增量，包括：
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述预设的滑模PID控制公式包括：用于获取滑模变量的第一公式、用于获取第二电流增量的第二公式和用于获取所述第一电流增量的第三公式；基于所述差值、所述预设控制增益和所述预设的滑模PID控制公式得到所述电机的第一电流增量，包括：
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述第一公式包括：
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述第二公式包括：
7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述第
8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.一种电机控制系统，其特征在于，包括：
10.一种电机控制装置，其特征在于，包括：
11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器运行时执行权利要求1至8中任一项所述的控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电机控制方法，其特征在于，应用于指定控制器，所述指定控制器与电机连接，所述指定控制器包括滑模pid控制器，包括：
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述指定控制器还与上位机连接，所述指定控制器还包括编码器，所述编码器用于获取所述电机的当前速度；获取所述电机的速度信息，包括：
3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述目标速度、所述当前速度、所述预设控制增益和所述预设的滑模pid控制公式，得到所述电机的第一电流增量，包括：
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述预设的滑模pid控制公式包括：用于获取滑模变量的第一公式、用于获取第二电流增量的第二公式和用于获取所述第一电流增量的第三公式；基...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄剑鸿，蒋瞳，张博毅，崔迪，
申请(专利权)人：杭州迪视医疗生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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