[发明专利]进给系统的摩擦力预测与补偿方法及电脑可读取存储媒体

说明书

一种进给系统的摩擦力预测与补偿方法及电脑可读取存储媒体，其中进给系统的摩擦力预测与补偿方法包括下列步骤：于进给系统启动后，通过马达驱动器持续获取马达转动时的电流信号及角位置信号；依据电流信号及角位置信号估算马达在各个转动位置上时的摩擦力，并产生多笔摩擦力数据；依据所估算的多笔摩擦力数据以及各个对应的角位置信号建立摩擦力模型；将马达当前的角位置信号汇入摩擦力模型，以预测进给系统的预测摩擦力；基于预测摩擦力计算补偿电流；以及控制马达驱动器额外施加补偿电流给马达，以令马达克服摩擦力。

技术领域

本发明涉及一种进给系统，尤其涉及一种进给系统的摩擦力预测与补偿方法。

背景技术

一般来说，进给系统(例如自动化设备)内部采用的马达在反转的瞬间会因为没有足够的动力克服因机械组件所生的最大静摩擦力而发生速度不连续的现象，因而在马达的换向处产生加工纹路，影响进给系统的加工品质与精密度。

参阅图1，为进给系统与摩擦力示意图。如图1(a)所示，进给系统1上一般配置有一或多组的机械组件11，于进给系统1启动后，可以控制马达(图未标示)转动，并且通过马达的转动来带动机械组件11朝向上、下、左、右、前、后等方向反复移动，进而实现加工的目的。

若要带动机械组件11朝反方向移动，则马达必须进行反转。如前文所述，马达在反转的瞬间会因为动力不足而无法克服机械组件11带来的静摩擦力，因此将会形成如图1(b)所示的循圆轨迹2。如图1(b)所示，进给系统1在马达的换向处20将会出现换向尖角，代表马达在换向处20的动力不足以应付对应的摩擦力。

为解决上述问题，本技术领域的技术人员确实需要一套新颖的系统与方法，可以通过对进给系统的马达进行分析，以预测马达为了克服在各个转动位置上的摩擦力所需的动力并且加以补偿，并借此提高进给系统的加工品质与精密度。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种进给系统的摩擦力预测与补偿方法以及电脑可读取存储媒体，是可在进给系统启动后进行摩擦力的预测动作，并且通过提供马达额外的补偿电流，以克服所预测的摩擦力。

为了实现上述的目的，本发明的进给系统的摩擦力预测与补偿方法是应用于一进给系统，进给系统具有至少一组机械组件、导引机械组件作动的一马达、以及电性连接马达并控制马达转动的一马达驱动器，并且进给系统的摩擦力预测与补偿方法至少包括下列步骤：

a)由马达驱动器持续获取马达转动时的一电流信号及一角位置信号；

b)依据电流信号及角位置信号估算马达在各个转动位置上的一摩擦力，并产生多笔摩擦力数据；

c)依据多笔摩擦力数据以及对应各摩擦力数据的角位置信号进行运算，以针对马达建立一摩擦力模型；

d)将马达当前的角位置信号汇入该摩擦力模型中以预测该进给系统的一预测摩擦力；

e)基于预测摩擦力计算一补偿电流；及

f)控制马达驱动器额外施加补偿电流于马达。

为了实现上述的目的，本发明的电脑可读取存储媒体中记录有电脑可以执行的程序码，并且程序码于被执行后可以执行下列步骤：

a)由一进给系统的一马达驱动器持续获取进给系统的一马达转动时的一电流信号及一角位置信号；

b)依据电流信号及角位置信号估算马达在各个转动位置上的一摩擦力，并产生多笔摩擦力数据；

c)依据多笔摩擦力数据以及对应各摩擦力数据的角位置信号进行运算，以针对马达建立一摩擦力模型；

d)将马达当前的角位置信号汇入摩擦力模型中以预测进给系统的一预测摩擦力；

e)基于预测摩擦力计算一补偿电流；及