【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像数据处理，具体而言，涉及一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法。
技术介绍
1、图像处理(image processing)，用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。又称影像处理。图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用工业相机、摄像机、扫描仪等设备经过拍摄得到的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，其值称为灰度值。
2、当前，伺服电机越来越受到广泛的应用。但在使用中发现，越是运动副复杂的运动，伺服电机的设置也越复杂，并且输出连接形式也各异。这样造成对伺服电机进行更加复杂和精度要求高的设计应用的限制。当前，对于伺服电机的输出精度的保证，大部分靠停产检查和人工进行经验性的调整来实现，这样造成人力物力的耗费，并且也无法高效的完成对伺服电机精度的控制调整。
3、因此，设计一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，能够通过图像数据高效快速的对其控制精度进行调整，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，通过获取怠速下伺服电机的基础参量建立起精度控制分析的基准数据，并对伺服电机在负载下的周向跳动数据和角位移数据进行全周期的采集，形成两个精度分析参量的实时输出数据。在考虑精度控制目标的基础上对这两个分析参量进行动态的偏离量分析，进而将分析结果综合后形成全周期下的动态精度控制调整参考数据，可以实现实时对伺服电机输出精度的及时准确的调整，有效确保了伺服电机的动态
2、第一方面，本专利技术提供一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，包括获取全周期怠速输出图像数据，并进行输出控制的基准数据分析，形成输出基准数据；获取全周期负载输出的实时周向图像数据，并进行周向跳动分析，形成实时周向输出数据；获取全周期负载输出的实时角度图像数据，并进行基于角位移的偏离分析，形成实时角位移输出数据；获取目标控制输出数据，并分别进行基于周向的目标控制分析和基于角度的目标控制分析，形成目标周向控制数据和目标角度控制数据；根据目标周向控制数据和实时周向输出数据，确定实时周向控制偏量信息；根据目标角度控制数据和实时角位移输出数据，确定实时角位移控制偏量信息；结合实时周向控制偏量信息和实时角位移控制偏量信息，形成实时综合控制偏量信息。
3、在本专利技术中，该方法通过获取怠速下伺服电机的基础参量建立起精度控制分析的基准数据，并对伺服电机在负载下的周向跳动数据和角位移数据进行全周期的采集，形成两个精度分析参量的实时输出数据。在考虑精度控制目标的基础上对这两个分析参量进行动态的偏离量分析，进而将分析结果综合后形成全周期下的动态精度控制调整参考数据，可以实现实时对伺服电机输出精度的及时准确的调整，有效确保了伺服电机的动态控制输出精度。
4、作为一种可能的实现方式，获取全周期怠速输出图像数据，并进行输出控制的基准数据分析，形成输出基准数据，包括：设定第一采集时间间隔，并以第一采集时间间隔为基准，在运行全周期上获取伺服电机处于怠速时的多个怠速图像，形成全周期怠速图像数据集；根据全周期怠速图像数据集中的全周期怠速图像，确定伺服电机的怠速周期有效输出直径。
5、在本专利技术中，获取怠速时伺服电机的输出基础数据，一方面考虑精度控制是在伺服电机动态运动状态下进行调控的，因而将伺服电机静止状态下获取的基准数据用于动态分析会对分析的准确度产生较大的影响，而将怠速状态下伺服电机的基础数据作为进行精度分析控制的数据基础，可以充分把握伺服电机的动态特性，也能够匹配负载时伺服电机的输出特性，进而保证后续进行精度控制的分析的准确性，另一方面，由于伺服电机运行的不同阶段输出的控制变量也会因为电机的运行情况而发生改变，因而以怠速状态的数据为基准可以充分避免这个改变造成的对精度分析控制的影响。当然，为进一步的提高精度分析的准确性，可以在每次进行负载输出前对怠速状态下的数据进行采集，有效保证获取的数据的有效性。
6、作为一种可能的实现方式，根据全周期怠速图像数据集中的全周期怠速图像，确定伺服电机的怠速周期有效输出直径，包括：沿私服电机的轴线方向设定n个直径参数取样点，获取每个全周期怠速图像中所有直径参数取样点上与轴线垂直的方向上的伺服电机的原始输出直径；对每个直径参数取样点，将获取的原始输出直径按照时间顺序进行排列，建立在运行全周期下的取样点输出直径周期曲线函数，其中，n表示直径参数取样点的编号；获取所有的取样点输出直径周期曲线函数，确定有效输出直径周期曲线函数，其中，，其中，表示将所有的输出直径周期曲线函数在对应时间点上进行数值平均后利用平均值进行基于时间维度的曲线拟合。
7、在本专利技术中，对于伺服电机的输出精度控制，影响输出精度最重要的基础因素就是伺服电机输出轴在当下运行状态阶段中的直径参数。考虑动态特征，怠速下的伺服电机的输出轴的直径参数也是呈现动态变动的特性，而这也直接影响负载下的输出控制精度。这里在进行怠速状态下的有效直径参数获取时，采用在输出轴上设定不同的直径参数提取位点，并将位点上采集的全周期图像数据对应的直径数据进行基于时间维度建立起动态变化量，通过对所有点位上直径参数的变化量的均化合并形成具有合理参考性的动态有效直径变化量，为后续基于这个动态有效直径变化量进行精度控制的分析提供了合理且准确的数据参数。
8、作为一种可能的实现方式，获取全周期负载输出的实时周向图像数据，并进行周向跳动分析，形成实时周向输出数据，包括：获取运行全周期下伺服电机负载时的多个实时周向图像，并分别确定在直径参数取样点上实时周向跳动曲线函数；结合所有直径参数取样点的实时周向跳动曲线函数，确定实时有效周向跳动曲线函数，其中，，其中，表示将所有的实时周向跳动曲线函数在对应时间点上进行数值平均后利用平均值进行基于时间维度的曲线拟合。
9、在本专利技术中，在获取到伺服电机怠速状态下的有效直径参数动态变化量参数后，考虑对伺服电机输出精度的控制在两个输出方向上的分析。其中一个精度分析的输出方向是周向方向，对周向方向上的跳动偏量进行分析。考虑伺服电机在负载状态下，其输出轴可能呈现出一定的类似同轴度的偏离运行，而这种偏离运行会造成利用周向跳动功能的输出机构的运动发生较大的运行误差，所以需要对周向方向上的跳动量进行确定，以为后续基于目标控制精度进行精度控制提供准确的实时数据。可以理解的是，伺服电机在负载状态下输出轴通常会呈现出周期性的跳动量变化，因而需要在运行周期下确定这种跳动量随周期的变化规律，进而针对性的进行伺服电机动态状态下的控制调整。为了更好的匹配伺服电机怠速状态的有效直径变化量数据，周向跳动量的采集也是利用和有效直径变化量原始图像数据采集一样的采样点，这样可以保证均化后数据的匹配性，实现更为准确的精度控制调整。
10、作为一种可能的实现方式，获取全周期负载输出的实时角度图像数据，并进行基于角位移的偏离分析，形成实时角位移输出数据，包括：设定第二采集时间间隔，并以第二采集时间间隔为基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述获取全周期怠速输出图像数据，并进行输出控制的基准数据分析，形成输出基准数据，包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述根据所述全周期怠速图像数据集中的所述全周期怠速图像，确定伺服电机的怠速周期有效输出直径，包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述获取全周期负载输出的实时周向图像数据，并进行周向跳动分析，形成实时周向输出数据，包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述获取全周期负载输出的实时角度图像数据，并进行基于角位移的偏离分析，形成实时角位移输出数据，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述根据所述实时角位移图像数据，并结合所述有效输出直径周期曲
7.根据权利要求6所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述获取目标控制输出数据，并分别进行基于周向的目标控制分析和基于角度的目标控制分析，形成目标周向控制数据和目标角度控制数据，包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述根据所述目标周向控制数据和所述实时周向输出数据，确定实时周向控制偏量信息，包括：
9.据权利要求8所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述根据所述目标角度控制数据和所述实时角位移输出数据，确定实时角位移控制偏量信息，包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述结合所述实时周向控制偏量信息和所述实时角位移控制偏量信息，形成实时综合控制偏量信息，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述获取全周期怠速输出图像数据，并进行输出控制的基准数据分析，形成输出基准数据，包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述根据所述全周期怠速图像数据集中的所述全周期怠速图像，确定伺服电机的怠速周期有效输出直径，包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述获取全周期负载输出的实时周向图像数据，并进行周向跳动分析，形成实时周向输出数据，包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精度控制方法，其特征在于，所述获取全周期负载输出的实时角度图像数据，并进行基于角位移的偏离分析，形成实时角位移输出数据，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于实时数据监测的伺服电机输出精...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓晖，李宁，刘松林，冯兰胜，
申请(专利权)人：威海天拓合创电子工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。