[发明专利]伺服系统机械参数辨识方法、伺服控制系统和存储装置

说明书

本发明公开了伺服系统机械参数辨识方法、伺服控制系统和存储装置。该方法包括：对伺服电机的角加速度进行多次改变；采集多个不同时刻下所述伺服电机的电流信息、角速度信息和角度位置信息；根据所述伺服电机的所述角度位置信息、所述角速度信息和所述电流信息获取多组具有预设采样长度的角度位置变化值、角速度变化值及所述累积转矩冲量值；根据所述角度位置变化值、所述角速度变化值及所述累积转矩冲量值拟合所述伺服电机的机械特性平面；根据所述机械特性平面获取所述伺服系统的机械参数。

技术领域

本发明涉及伺服系统技术领域，特别是涉及一种伺服系统机械参数辨识方法、伺服控制系统和存储装置。

背景技术

对于伺服系统的控制过程中，伺服系统的机械参数的辨识十分重要，只有获取了伺服系统的各机械参数，才能精准地对伺服系统的各控制参数进行调整，从而实现精确控制的目的。伺服系统的机械参数包括转动惯量、粘滞摩擦系数、动摩擦系数和偏载重转矩等。

传统的伺服系统机械参数辨识方法采用模型参考自适应辨识法，是利用改变负载转动惯量的可变模型和实际电机模型进行对比，直到二者达到相同的输出则认为辨识完成。但是，可变模型中的参数设置较为困难，如设定不当辨识过程可能无法完成或者需要花费大量时间，并且通常只能辨识伺服系统的转动惯量，而不可辨识其他参数。因此，需要一种新型的伺服系统机械参数辨识方法。

发明内容

本发明提供一种伺服系统机械参数辨识方法、伺服控制系统和存储装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种技术方案为：提供一种伺服系统机械参数辨识方法，该方法包括：对伺服电机的角加速度进行多次改变；采集多个不同时刻下所述伺服电机的电流信息、角速度信息和角度位置信息；根据所述伺服电机的所述角度位置信息、所述角速度信息和所述电流信息获取预设采样长度下的多组角度位置变化值、角速度变化值及所述累积转矩冲量值；根据所述角度位置变化值、所述角速度变化值及所述累积转矩冲量值拟合所述伺服电机的机械特性平面；根据所述机械特性平面获取所述伺服系统的机械参数。

为了解决上述技术问题，本发明提供的另一种技术方案为：提供一种伺服控制系统，包括处理器，所述处理器可加载程序指令并执行前述伺服系统机械参数辨识方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的另一种技术方案为：提供一种具有存储功能的装置，存储有程序指令，所述程序指令可被加载并执行前述伺服系统机械参数辨识方法。

本发明的有益效果是：通过采集不同时刻下伺服电机的电流信息、角速度信息和角度位置信息，并利用这些信息获取伺服电机的多组角速度变化、角度变化和累积转矩冲量，从而可以对伺服电机的机械特性平面进行拟合，根据伺服电机的机械特性平面，就可以确定伺服电机的多个机械参数。此外，由于使用了多个分时间段而不是每个采样时刻进行计算，就可以减少系统延迟和系统噪声对计算结果的影响。因此，本发明可以有效、精确地辨识伺服系统的机械参数。

附图说明

图1是本发明伺服系统机械参数辨识方法一实施例的流程示意图。

图2是本发明伺服系统机械参数辨识方法另一实施例的流程示意图。

图3根据本发明一实施例示出了获取伺服电机的机械特性平面并根据机械特性平面的参数确定伺服系统的机械参数的方法的流程示意图。

图4是本发明伺服系统机械参数辨识方法的一种实现算法的流程示意图。

图5是本发明伺服控制系统一实施例的结构示意图。

图6根据本发明一实施例示出了拟合得到的伺服系统的机械特性平面的示意图。

图7示出了图6中拟合得到的机械特性平面与第一平面的交线的示意图，其中，第一平面是角速度变化和累积转矩坐标轴定义得到的。