[发明专利]电机轴位置的获取方法、装置和伺服驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及伺服控制技术领域，尤其是涉及一种电机轴位置的获取方法、装置和伺服驱动器。

背景技术

伺服驱动器通常采用查询捕获信号的方式来捕获电机轴位置；而现有的伺服驱动器，通常存在10～100微秒的时间漂移，有的甚至达到1毫秒左右；在伺服电机高速运行时(例如3000r/min)，同时编码器的分辨率又较高，较大的时间延时会导致电机轴位置很不准确，进而难以实现电机的精准控制。

针对上述现有的伺服驱动器获取的电机轴位置精确度较差的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电机轴位置的获取方法、装置和伺服驱动器，以提高伺服驱动器获取的电机轴位置精确度，进而提高电机的控制精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种电机轴位置的获取方法，该方法应用于伺服驱动器的MCU，MCU分别与外部的传感器和伺服电机连接；该方法包括：在每个PWM中断周期内的固定位置，读取伺服电机的电机轴位置、电机速度和读取时刻；当接收到传感器发送的触发信号时，记录接收到触发信号的触发时刻；根据触发时刻与读取时刻的差值、以及电机速度，调整电机轴位置，获取触发时刻对应的电机轴位置。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述当接收到传感器发送的触发信号时，记录接收到触发信号的触发时刻的步骤，包括：当接收到传感器发送的触发信号时，触发生成eCAP中断；记录eCAP中断的触发时刻T。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述根据触发时刻与读取时刻的差值、以及电机速度，调整电机轴位置，获取触发时刻对应的电机轴位置的步骤，包括：在eCAP中断中，获取最近一次PWM中断周期内读取的伺服电机的电机轴位置P₀、电机速度V和读取时刻T₀；计算触发时刻对应的电机轴位置P＝P₀+(T-T₀)×V×PPR；其中，PPR为伺服电机的编码器的分辨率。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述传感器通过伺服驱动器中的高速光耦连接至MCU；计算T₁＝T₀-(t₁+t₂)；触发时刻对应的电机轴位置P＝P₀+(T-T₁)×V×PPR＝P₀+(T-T₀+t₁+t₂)×V×PPR；其中，t₁为触发信号从高速光耦传输至MCU的时间；t₂为触发信号从传感器传输至高速光耦的时间。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述当接收到传感器发送的触发信号时，记录接收到触发信号的触发时刻的步骤，包括：当接收到传感器发送的触发信号时，触发生成eCAP事件；记录触发生成eCAP事件的触发时刻T。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述根据触发时刻与读取时刻的差值、以及电机速度，调整电机轴位置，获取触发时刻对应的电机轴位置的步骤，包括：在PWM中断中，实时读取伺服电机的电机轴位置P₀、电机速度V和读取时刻T₀；计算触发时刻对应的电机轴位置P＝P₀-(T₀-T)×V×PPR；其中，PPR为伺服电机的编码器的分辨率。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述传感器通过伺服驱动器中的高速光耦连接至MCU；计算T₁＝T₀+(t₁+t₂)；触发时刻对应的电机轴位置P＝P₀-(T₁-T)×V×PPR＝P₀-(T₀-T+t₁+t₂)×V×PPR；其中，t₁为触发信号从高速光耦传输至MCU的时间；t₂为触发信号从传感器传输至高速光耦的时间。