伺服电机定位方法和伺服定位装置与流程

技术特征：
1.一种伺服电机定位方法，应用于伺服定位装置，所述伺服定位装置包括伺服驱动器和带编码器的伺服电机，其特征在于，所述伺服驱动器通过通信接口连接上位机，所述伺服电机定位方法包括：伺服驱动器通过通信接口接收上位机发送的第一运动控制参数，根据所述第一运动控制参数中的运行距离计算伺服电机实际运行所需的运行脉冲总数p
sum
，根据所述运行脉冲总数和所述第一运动控制参数中的目标速度计算得到匀速阶段每个控制周期的脉冲数p
vmax
，以及根据第一运动控制参数中的加速时间t
acc
和减速时间t
dec
，计算在每个控制周期的加速脉冲增量δp
acc
和减速脉冲增量δp
dec
；获取伺服电机工作累计运行的脉冲数p
total
，并根据累计运行的脉冲数p
total
、加速脉冲增量δp
acc
和减速脉冲增量δp
dec
确定伺服电机当前的运行轨迹；当确定伺服电机当前的运行轨迹处于加速阶段时，则在加速阶段的每个控制周期内，生成位置控制指令p
cmd
为：p
cmd
＝p’cmd
δp
acc
，其中p’cmd
为上一控制周期的位置控制指令；若p
cmd
≥p
vmax
，生成位置控制指令p
cmd
为：p
cmd
＝p
vmax
；当确定伺服电机当前的运行轨迹处于均速阶段，则在匀速阶段的每个控制周期内，生成位置控制指令p
cmd
为：p
cmd
＝p
vmax
；当确定伺服电机当前的运行轨迹处于减速阶段，则在减速阶段的每个控制周期内，生成位置控制指令p
cmd
为：p
cmd
＝p’cmd-δp
dec
；若p
cmd
≤δp
dec
，生成位置控制指令p
cmd
为：p
cmd
＝δp
dec
；根据伺服电机当前的运行轨迹所处的阶段采用对应生成的位置控制指令驱动伺服电机工作。2.如权利要求1所述的伺服电机定位方法，其特征在于，所述根据累计运行的脉冲数p
total
、加速脉冲增量δp
acc
和减速脉冲增量δp
dec
确定伺服电机当前运行轨迹具体包括：根据伺服电机工作累计运行的脉冲数p
total
、运行脉冲总数p
sum
、加速脉冲增量δp
acc
和减速脉冲增量δp
dec
配置加速阶段实际运行的脉冲数p
acc
、减速过程实际运行的脉冲数p
dec
和匀速过程实际运行脉冲数p
con
；当累计运行的脉冲数p
total
不大于加速阶段实际所需的运行脉冲数p
acc
时，确定伺服电机当前的运行轨迹处于加速阶段；当累计运行的脉冲数p
total
大于加速阶段实际所需的运行脉冲数p
acc
，且小于运行脉冲总数p
sum
与减速阶段实际所需的运行脉冲数p
dec
的差值时，确定伺服电机当前的运行轨迹处于均速阶段；当累计运行的脉冲数p
total
大于运行脉冲总数p
sum
与减速阶段实际所需的运行脉冲数p
dec
的差值时，确定伺服电机当前的运行轨迹处于减速阶段。3.如权利要求2所述的伺服电机定位方法，其特征在于，所述根据伺服电机工作累计运行的脉冲数p
total
、运行脉冲总数p
sum
、加速脉冲增量δp
acc
和减速脉冲增量δp
dec
配置加速阶段实际运行的脉冲数p
acc
、减速过程实际运行的脉冲数p
dec
和匀速过程实际运行脉冲数p
con
具体为：根据第一计算公式计算加速阶段中的理论脉冲数p’acc
和减速过程中的理论脉冲数
p’dec
，所述第一计算公式为其中p
vint
为根据起始速度计算得到的每个控制周期的脉冲数；根据第二计算公式计算减速过程中的理论脉冲数p’dec
，所述第二计算公式为其中p
vend
为根据终止速度计算得到的每个控制周期的脉冲数；当p’acc
p’dec
≥p
sum
时，则配置加速阶段实际运行的脉冲数p
acc
、减速过程实际运行的脉冲数p
dec
和匀速过程实际运行脉冲数p
con
分别为：p
acc
＝p
sum-p
dec
p
con
＝0；当p’acc
p’dec
<p
sum
时，则配置加速阶段实际运行的脉冲数p
acc
、减速过程实际运行的脉冲数p
dec
和匀速过程实际运行脉冲数p
con
分别为：p
acc
＝p’acc
p
dec
＝p’dec
p
con
＝p
sum-p
acc-p
dec
。4.如权利要求1-3任一项所述的伺服电机定位方法，其特征在于，所述伺服电机定位方法还包括：在伺服电机运行过程中，若伺服驱动器通过通信接口接收到上位机发送的第二运动控制参数，则根据第二运动控制参数重新确定伺服电机的运行轨迹并按照重新确定的运行轨迹控制伺服电机运行。5.如权利要求1-3任一项所述的伺服电机定位方法，其特征在于，所述伺服电机定位方法还包括：在伺服电机运行过程中，若伺服驱动器通过通信接口接收到上位机发送的暂停信号，则控制伺服电机减速停机，待接收到上位机发送的继续运行信号后，根据第一运动控制参数和当前位置重新确定伺服电机的运行轨迹，并按照重新确定的运行轨迹控制伺服电机运行。6.如权利要求1-3任一项所述的伺服电机定位方法，其特征在于，所述伺服电机定位方法还包括：在伺服电机每次上电时，获取当前伺服电机的电机轴位置，根据所述电机轴位置、预设原点位置和预设原点位置进行回原点操作。7.如权利要求1-3任一项所述的伺服电机定位方法，其特征在于，所述伺服电机定位方法还包括：获取当前伺服电机的电机轴位置，将当前电机轴位置与预设正向限位阈值和负向限位阈值分别进行比较，当电机轴位置超出预设正向限位阈值或负向限位阈值时控制伺服电机停止工作操作并报警。
8.一种伺服定位装置，其特征在于，所述伺服定位装置包括：伺服驱动器，所述伺服驱动器具有通信端、驱动端和信号检测端，所述通信端用于与上位机电连接；伺服电机，所述伺服电机与所述伺服驱动器的驱动端电连接；编码器，所述编码器与所述伺服驱动器的信号检测端电连接，所述编码器用于检测伺服电机的电机轴的位置，并输出位置信号；所述伺服驱动器包括存储器、处理器和存储在存储器上并可在处理器上运行的伺服电机定位控制程序，所述处理器执行所述伺服电机定位控制程序时实现如权利要求1-7任一项所述的伺服电机定位方法。9.如权利要求8所述的伺服定位装置，其特征在于，所述伺服驱动器包括位置指令生成器；所述位置指令生成器与所述编码器和所述伺服电机分别电连接，所述位置指令生成器用于根据所述累计运行的脉冲数p
total
、加速脉冲增量δp
acc
和减速脉冲增量δp
dec
生成控制指令。10.如权利要求8所述的伺服定位装置，其特征在于，所述通信端可以采用can、rs485、rs232或rs422接口。

技术总结
本发明公开了一种伺服电机定位方法和伺服定位装置，伺服电机定位方法包括以下步骤：伺服驱动器根据上位机发送的第一运动控制参数确定伺服电机当前运行轨迹；在加速阶段的每个控制周期内，生成位置控制指令p


技术研发人员：程正波 付兴龙
受保护的技术使用者：深圳市研控自动化科技有限公司
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/3/29