[发明专利]测量固有频率的方法、固有频率检测装置及大型机械系统

说明书

本发明涉及用于大型机械系统的测量固有频率的方法，所述大型机械系统被驱动电机驱动，并且所述大型机械系统负载上的振动可以传递到所述驱动电机上，所述方法包括如下步骤：通过所述驱动电机驱动所述大型机械系统产生运动；关闭所述驱动电机并使所述驱动电机的伺服轴转速下降为0；通过检测装置检测所述驱动电机上产生的电流；通过所述检测装置所测得的电流的振荡频率计算所述大型机械系统的固有频率。此外，本发明还涉及采用这种方法的固有频率检测装置，以及采用这种固有频率检测装置的大型机械系统。

技术领域

本发明涉及测量固有频率的方法，尤其涉及用于大型机械系统的测量固有频率的方法。此外，本发明还涉及采用这种方法的固有频率检测装置，以及采用这种固有频率检测装置的大型机械系统。

背景技术

在一些大型机械设备中，尤其是长度较长，刚性不足或在负载段没有固定支撑的，例如起重机的吊装物或者没有天轨机构的堆垛机等，从运转状态停止后会引发结构的振动响应，而这样的振动会经过机械结构长度尺寸的放大而在远端形成不同程度的摇晃。这样的摇晃会影响操作准确性，还会产生一系列安全隐患。为了消除这种摇晃，在大型机械设备的控制系统上需要配备很多防摇晃的算法，而所有的防摇晃算法都需要一个非常重要的参数——传动机构的固有频率。

现有技术中测量固有频率的方法有3种，敲击法、光电开关技术测量法以及加速度传感器测量法。其中敲击法在面对大型传动机构的时候普通小锤不能引起足够幅度的振荡，而采用大型物体锤击不但不易操作，而且还有损坏机械机构的可能。光电开关计时测量法需要额外安装光电传感器才能实施，并且信号采集计算环境也比较复杂。加速度传感器测量法最为简便并且测量效果也较为精准，然而振动加速度传感器的价格昂贵，使用成本很高。

因此，一种测量精确而又价格低廉的固有频率检测装置以及相应的测量固有频率的方法便是亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量固有频率的方法，用于大型机械系统，所述大型机械系统被驱动电机驱动，并且所述大型机械系统负载上的振动可以传递到所述驱动电机上，所述方法包括如下步骤：

通过所述驱动电机驱动所述大型机械系统产生运动；

关闭所述驱动电机并使所述驱动电机的伺服轴转速下降为0；

通过检测装置检测所述驱动电机上产生的电流；

通过所述检测装置所测得的电流的振荡频率计算所述大型机械系统的固有频率。

依据本发明的方法的另一方面，其中，所述检测装置检测所述电流的振荡周期，并通过公式f＝(1/T)得所述电流的振荡频率，其中f为振荡频率，T为电流的振荡周期。

依据本发明的方法的另一方面，其中，所述电流的振荡频率与所述大型机械系统的固有频率相同。

依据本发明的方法的另一方面，其中，所述检测装置测量所述电流的至少两个振荡周期的总长度，并取平均值以获得单个所述振荡周期的时长。较优选地，所述检测装置测量所述电流的十个振荡周期的总长度。

本发明的目的还在于提供一种固有频率检测装置，用于检测大型机械系统的固有频率，包括一个控制模块、一个检测模块和一个计算模块，所述控制模块用于控制所述大型机械系统的驱动电机启动和制动；所述检测模块用于检测所述驱动电机上产生的电流；所述计算模块用于根据所述检测模块的检测结果计算所述大型机械系统的固有频率。

依据本发明的固有频率检测装置的另一方面，其中所述计算模块用于根据所述检测模块所测得的电流振荡周期的平均值来计算所述大型机械系统的固有频率。

本发明的目的进一步在于提供一种大型机械系统，其包括驱动电机，还包括上述的固有频率检测装置。

附图说明

图1是根据本发明的一个具体实施例的大型机械系统结构示意图；