[发明专利]基于脉冲驱动型电机的平滑加速控制方法和系统

权利要求书

1.一种基于脉冲驱动型电机的平滑加速控制方法，其特征在于，包括：获取工作任务；计算脉冲驱动型电机以平滑加速方式完成所述工作任务对应的加速变量；初始化所述加速变量；将初始化后的加速变量带入预设的电机速度控制模型，以控制所述脉冲驱动型电机完成所述工作任务的速度变化；在获取工作任务的步骤之前，还包括：获取脉冲驱动型电机加速过程的加速曲线；对所述加速曲线求积分获得位移对时间的位移量函数；获取脉冲驱动型电机对应的脉冲当量；通过所述脉冲当量对位量进行均分，利用所述位移量函数获得时间数列；通过泰勒多项式对时间数列展开进行简化，以获得时间序列简化式；根据电机加速过程中时间与控制器频率以及分频系数之间的关系以及时间序列简化式，推算出电机速度控制模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加速变量包括脉冲当量、脉冲总数、最大速度、分频系数、加速度系数；所述初始化加速变量的步骤包括：根据最大速度以及分频系数计算分频器最小值；根据加速度系数、脉冲当量以及分频系数计算当前分频器值；对当前脉冲数、加速脉冲数置零并将剩余脉冲数的数量设置为脉冲总数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将初始化后的加速变量带入预设的电机速度控制模型，以控制所述脉冲驱动型电机完成所述工作任务的速度变化的步骤，包括：步骤S1，获取剩余脉冲数，并判断所述剩余脉冲数是否为最后一个脉冲；若是，则进入步骤S2，触发脉冲，控制脉冲驱动型电机停止工作；若否，则进入步骤S3，触发脉冲，并更新当前脉冲数、当前分频器值、加速脉冲数；步骤S4，判断所述剩余脉冲数是否小于当前脉冲数，若否，则进入步骤S5，控制脉冲驱动型电机加速工作，触发脉冲并更新当前脉冲数以及当前分频器值；步骤S6，重复上述步骤S5，直到当前分频器值小于等于分频器最小值，并获得当前脉冲数以及加速脉冲数；步骤S7，控制脉冲驱动型电机匀速工作，触发脉冲并更新当前脉冲数以及剩余脉冲数； S8，重复上述步骤S7，直到当前剩余脉冲数小于加速脉冲总数； S9，控制脉冲驱动型电机减速工作，触发脉冲并更新当前分频器值； S10，重复上述步骤S9，直到剩余脉冲数为零，进入步骤S2。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述电机速度控制模型包含：其中，c为分频器值，f为速度控制频率，α为脉冲当量， k为加速系数。

5.一种基于脉冲驱动型电机的平滑加速控制系统，其特征在于，包括如下模块：任务获取模块，用于获取工作任务；变量计算模块，用于计算脉冲驱动型电机以平滑加速方式完成所述工作任务对应的加速变量；初始化模块，用于初始化所述加速变量；速度控制模块，用于将初始化后的加速变量带入预设的电机速度控制模型，以控制所述脉冲驱动型电机完成所述工作任务的速度变化。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述加速变量包括脉冲当量、脉冲总数、最大速度、分频系数、加速度系数，所述初始化模块包括：第一计算模块，用于根据最大速度以及分频系数计算分频器最小值；第二计算模块，用于根据加速度系数、脉冲当量以及分频系数计算当前分频器值；数据设置模块，用于对当前脉冲数、加速脉冲数置零并将剩余脉冲数的数量设置为脉冲总数。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：曲线获取模块，用于获取脉冲驱动型电机加速过程的加速曲线；函数获取模块，用于对所述加速曲线求积分获得位移对时间的位移量函数；脉冲当量获取模块，用于获取脉冲驱动型电机对应的脉冲当量；数列获取模块，通过所述脉冲当量对位量进行均分，利用所述位移量函数获得时间数列；序列简化模块，用于通过泰勒多项式对时间数列展开进行简化，以获得时间序列简化式；模型推算模块，用于根据电机加速过程中时间与控制器频率以及分频系数之间的关系以及时间序列简化式，推算出电机速度控制模型。