[发明专利]用于非刚性负载振动控制的系统及方法和计算机可读介质

说明书

本申请公开了一种用于非刚性负载振动控制的系统及方法和计算机可读介质，其中该系统包括：电机，其被配置成耦接至非刚性负载；以及设置在驱动系统内或通信地耦接至驱动系统的控制系统，其被配置成控制电机的操作。控制系统包括处理器和能够由处理器访问的存储器。存储器存储指令，这些指令当由处理器执行时使处理器执行下述操作：基于对电机的期望操作进行指定的输入来生成平滑移动输入分布图，以控制电机的操作；将具有陷波滤波器频率的陷波滤波器应用于平滑移动输入分布图，以产生滤波后的平滑移动输入分布图；以及基于滤波后的平滑移动输入分布图向驱动系统发送命令，其中，该命令被配置成调整电机的操作。

技术领域

本公开内容总体上涉及电机控制。更具体地，本公开内容涉及控制耦接至非刚性负载的电机。

背景技术

本部分旨在向读者介绍本领域的可能与本技术的各个方面有关的各个方面，下面将对本技术的各个方面进行描述和/或对本技术的各个方面要求保护。该讨论被认为有助于向读者提供背景信息，以促进更好地理解本公开内容的各个方面。因此，应当理解，应当从该角度来解读这些陈述，而不是将这些陈述作为对现有技术的承认。

电机或其他致动器用于许多不同的应用中以移动非刚性负载。这些非刚性负载可以包括例如由缆线(例如起重机(crane)和吊车(hoist))悬挂的质量块、由皮带或长轴耦接的负载、悬臂负载、罐或承载液体的其他容器、机器人的端部执行器、或者易受振动、谐振或响应于电机的移动而发生的其他移动影响的其他柔性物体。即使严格控制的电机也可能导致负载以不期望的方式移动。因此，需要用于减少非刚性负载的移动的改进技术。

发明内容

在一个实施方式中，一种系统，包括：电机，其被配置成耦接至非刚性负载；以及通信地耦接至驱动系统的控制系统，其被配置成控制电机的操作。控制系统包括处理器和能够由处理器访问的存储器。存储器存储指令，这些指令当由处理器执行时使处理器：基于指定电机的期望操作的输入来生成平滑移动输入分布图(profile)，以控制电机的操作；将具有陷波滤波器频率的陷波滤波器应用于平滑移动输入分布图，以产生滤波后的平滑移动输入分布图；以及基于滤波后的平滑移动输入分布图向驱动系统发送命令，其中，该命令被配置成调整电机的操作。

在另一实施方式中，一种非暂态有形计算机可读介质包括指令，这些指令当由处理器执行时使处理器：接收指定电机的期望操作的输入，其中，该电机通信地耦接至驱动器并且被配置成耦接至非刚性负载；基于指定电机的期望操作的输入来生成平滑移动输入分布图，以控制电机的操作；将具有陷波滤波器频率的陷波滤波器应用于平滑移动输入分布图，以产生滤波后的平滑移动输入分布图；以及基于滤波后的平滑移动输入分布图向驱动系统发送命令，其中，该命令被配置成调整电机的操作。

在又一实施方式中，一种方法，包括下述步骤：经由控制系统基于指定电机的期望操作的输入来生成平滑移动输入分布图，以控制耦接至非刚性负载的电机的致动；经由控制系统，将具有陷波滤波器频率的陷波滤波器应用于平滑移动输入分布图，以产生滤波后的平滑移动输入分布图；以及经由控制系统，基于滤波后的平滑移动输入分布图向驱动系统发送命令，其中，该命令被配置成调整电机的操作。

附图说明

当参照附图解读以下详细描述时，本实施方式的这些特征、方面和优点以及其他特征、方面和优点将变得更好理解，其中在整个附图中相同的附图标记表示相同的部件，在附图中：

图1示出了根据本文提出的实施方式的工业系统的高级概述的框图；

图2是根据本文提出的实施方式的可以用于对图1所示的系统进行建模的顺应式两质量块系统的示意图；

图3示出了根据本文提出的实施方式的用于图1所示的系统的利用图2所示的顺应式两质量块系统对图1所示的系统中的电机侧谐振和负载侧谐振进行建模的速度控制环路；

图4是根据本文提出的实施方式的示出用于减少闭环系统中的谐振的开环方法的控制环路图；