【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数控系统，具体涉及一种电流环控制装置、方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、伺服驱控系统一般由控制单元(cnc)、驱动单元、伺服电机和反馈检测装置等部分组成。其中，伺服驱控系统有三种基本的控制模式：位置控制、速度控制、电流控制。这三种控制模式对应了伺服系统由外到内的“位置环”、“速度环”、“电流环”三个闭环。在使用位置控制方式时，伺服单元完成所有的三个闭环的控制；在使用速度控制方式时，伺服单元完成速度和电流两个闭环的控制；在使用电流控制时，伺服单元仅完成电流环的闭环控制。
2、在现有技术方案中，电流环控制生成pwm波的过程过渡依赖于软件进行pid运算，延迟高、实时性不足，导致生成pwm过程的等待时间较长，难以提高pwm波频率。同时，受限于当前冗余复杂的数据传输策略，导致驱动单元与控制单元间的接口信号数量多，成本高，可扩展性差，抗干扰性能和传输稳定性比较弱。
3、因此，针对上述技术问题，有必要提供一种改良的电流环控制策略。
4、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电流环控制装置、方法、设备及可读存储介质，其能够减少驱控设备间的接口信号数量，降低成本。提高驱控设备接口可扩展性，以及长距离传输效率、稳定性以及可靠性。
2、为了实现上述目的，本专利技术一具体实施例提
3、第一方面，本专利技术提供了一种电流环控制装置，用于交流伺服电动机，其包括：
4、控制单元，用于生成电流指令和电流pid调节参数，并通过串行总线将所述电流指令和电流pid调节参数传输至驱动单元；
5、驱动单元，接收来自所述控制单元的电流指令和电流pid调节参数，在所述驱动单元内执行电流pid算法调节，生成pwm控制信号，并反馈驱动电流实现电流环闭环控制。
6、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，所述串行总线的串行总线协议包括：
7、定义最小数据单位的数据格式，所述数据格式包括起始位、数据位、校验位以及停止位；
8、定义单次通信的基本信息单元的数据帧结构，所述数据帧结构包括控制字段、周期性数据字段、非周期性数据字段以及检验字段。
9、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，所述的电流环控制装置，其包括：
10、所述周期性数据字段用于基于预设的固定位置以及字段长度写入全部周期性变化的待传输数据，所述周期性变化的数据包括指令id、指令iq、电机实际位置、电流反馈数据、电机实际相位；
11、所述非周期性数据字段用于写入任意个非周期性变化的待传输数据，所述非周期性变化的数据包括pwm波生成频率、死区时间、电流环积分增益、驱动单元报错码；
12、所述控制字段，用于写入所述写入非周期性数据字段的非周期性变化的待传输数据对应的数据标签，所述数据标签与所述非周期性变化的待传输数据一一对应；
13、所述校验字段，用于判断所述数据帧中的数据信息是否异常。
14、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，所述的电流环控制装置，其包括：
15、所述控制单元与所述驱动单元基于预设的光模块进行串行光通信，所述控制单元的光模块与所述驱动单元的光模块通过光纤对应连接；
16、所述控制单元的光模块用于将所述电流指令和电流pid调节参数转换为光信号，所述驱动单元的光模块用于将控制单元发出的光信号转换为所述电流指令和电流pid调节参数。
17、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，所述驱动单元还包括：
18、电流控制模块，用于接收来自所述控制单元的电流指令和电流pid调节参数，基于电流pid算法，计算并生成pwm控制信号；
19、整流模块，将输入的交流电转换为直流电，并对所述直流电进行滤波稳压；
20、逆变模块，基于所述电流控制模块生成的pwm控制信号以及预设的输入电压和频率，将滤波后的所述直流电转换为交流电。
21、第二方面，本专利技术提供了一种电流环控制方法，应用于所述的电流环控制装置，其包括：
22、生成电流指令和电流pid调节参数，并通过串行总线将所述电流指令和电流pid调节参数传输至驱动单元；
23、接收来自所述控制单元的电流指令和电流pid调节参数，在所述驱动单元内执行电流pid算法调节，生成pwm控制信号，并反馈驱动电流实现电流环闭环控制。
24、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，通过串行总线将所述电流指令和电流pid调节参数传输至驱动单元，包括：
25、基于串行总线协议，将待传输数据打包为数据帧，并通过串行总线的数据线发送所述数据帧；
26、所述电流控制模块基于所述串行总线协议解析接收到的数据帧，以读取所述数据帧中的信息。
27、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，所述方法还包括：
28、基于所述数据帧校验字段，判断所述数据帧中的数据信息是否异常；
29、若是，则基于组成所述数据帧的各个最小数据单位的校验位进行最小数据单位自检；
30、接收端上报异常数据信息及告警信号，并丢弃该数据帧。
31、第三方面，本专利技术提供了一种计算机设备，其包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行所述的电流环控制方法。
32、第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行所述的电流环控制方法。
33、与现有技术相比，本专利技术提供的电流环控制装置，将电流环控制的计算过程与控制单元的软件侧解耦。通过对系统架构的改进，将相关计算流程通过驱动单元内设置的芯片实现，降低了软件侧的负载压力。进一步的，通过新增的光模块，可以实现驱控设备间的光纤传输，增强了传输效率。
34、另一方面，本专利技术提供的数据通信方法，将待传输数据转换成预设格式的数据帧进行传输，不必对每一类数据单独设置传输引脚，降低了驱控设备间的接口信号数量，降低了布线成本。数据帧中周期性数据具备固定的位置和比特，使接收端可以识别对应字段的数据类型，在不占用数据帧空间建立新的标识的基础上，亦不会因为多数据收发造成混乱；对于非周期性数据，考虑到其本身的性质，为了节约传输资源，可以动态设置每个周期传输非周期性数据的种类以及个数。
35、另外，现有技术对电流环控制时传输的数据不做校验，默认驱控设备间的数据传输可信，这经常性的造成电流环控制的不稳定，本专利技术提供的数据通信方法，在数据帧中设置有校验字段，在组成所述数据帧的各个data数据也设置有校验位，通过双重校验，精确识别异常数据来源，便于排查错误信息的路径，使电流环控制更本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电流环控制装置，用于交流伺服电动机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电流环控制装置，其特征在于，所述串行总线的串行总线协议包括：
3.根据权利要求2所述的电流环控制装置，其特征在于，包括：
4.根据权利要求1所述的电流环控制装置，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的电流环控制装置，其特征在于，所述驱动单元还包括：
6.一种电流环控制方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的电流环控制方法，其特征在于，通过串行总线将所述电流指令和电流PID调节参数传输至驱动单元，包括：
8.根据权利要求6所述的电流环控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求6-8中任一项所述的电流环控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于
...【技术特征摘要】
1.一种电流环控制装置，用于交流伺服电动机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电流环控制装置，其特征在于，所述串行总线的串行总线协议包括：
3.根据权利要求2所述的电流环控制装置，其特征在于，包括：
4.根据权利要求1所述的电流环控制装置，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的电流环控制装置，其特征在于，所述驱动单元还包括：
6.一种电流环控制方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的电流环控制方法，其特征在于，通过串行总线将所述电...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐悦，奚乐菲，
申请(专利权)人：上海铼钠克数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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