[发明专利]用于全闭环数控机床控制的方法、装置、及数控机床

权利要求书

1.一种用于全闭环数控机床控制的方法，其特征在于，包括：

获取处于工作运行状态的全闭环数控机床中当前伺服轴的电机转速和直线末端速度；

在根据所述电机转速和所述直线末端速度，确定所述当前伺服轴处于反向间隙啮合区间的情况下，确定与所述当前伺服轴匹配的当前补偿信号，其中，所述当前补偿信号是在设定位置指令信号控制所述全闭环数控机床运行的情况下生成的；

根据所述当前补偿信号，控制所述当前伺服轴运行；

所述根据所述电机转速和所述直线末端速度，确定当前伺服轴处于反向间隙啮合区间包括：

将第一时刻t₁获取的所述电机转速和所述直线末端速度，分别确定为第一电机转速和第一直线末端速度，以及将第二时刻t₂获取的所述电机转速和所述直线末端速度，分别确定为第二电机转速和第二直线末端速度，其中，第二时刻t₂大于第一时刻t₁；

在所述第一电机转速大于第一设定转速ω₁，且所述第一直线末端速度处于第一速度v_l1与第二速度v_l2之间的速度区间[v_l1,v_l2]的情况下，若所述第二电机转速大于所述第一设定转速ω₁，且所述第二直线末端速度大于第三速度v_l3时，确定所述当前伺服轴处于反向间隙正向啮合区间，且将所述第一时刻t₁与所述第二时刻t₂之间的时间区间[t₁,t₂]确定为伺服轴反向间隙正向啮合期间，其中，第三速度v_l3大于第二速度v_l2；

在所述第一电机转速小于第二设定转速ω₂，且所述第一直线末端速度处于第一速度v_l1与第二速度v_l2之间的速度区间[v_l1,v_l2]的情况下，若所述第二电机转速小于所述第二设定转速ω₂，且所述第二直线末端速度小于第四速度v_l4时，确定所述当前伺服轴处于反向间隙反向啮合区间，且将所述第一时刻t₁与所述第二时刻t₂之间的时间区间[t₁,t₂]确定为伺服轴反向间隙反向啮合期间，其中，第四速度v_l4小于第一速度v_l1，且所述第二设定转速ω₂与所述第一设定转速ω₁的正负值相反；

所述根据所述反向间隙啮合区间的两个区间端点时刻，分别对应的电流反馈值，生成所述当前补偿信号包括：

将第一时刻t₁获取的所述当前伺服轴的电流反馈值，确定为第一电流反馈值i_q1，将第二时刻t₂获取的所述当前伺服轴的电流反馈值，确定为第二电流反馈值i_q2；

根据公式(1)，得到反向间隙误差的当前补偿信号幅值；

T_b1＝K_e·(i_q2-i_q1) (1)

其中，T_b1为补偿信号幅值，K_e为伺服电机转矩系数；

所述根据所述当前补偿信号，控制所述当前伺服轴运行包括：

将所述当前补偿信号幅值，以转矩前馈方式施加于所述当前伺服轴的转矩指令中；

根据补偿后的转矩指令，控制所述当前伺服轴运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取处于工作运行状态的全闭环数控机床中当前伺服轴的电机转速和直线末端速度之前，还包括：

在根据所述设定位置指令信号控制所述全闭环数控机床运行的情况下，获取全闭环数控机床中每个伺服轴的电机转速和直线末端速度；

在根据所述电机转速和所述直线末端速度，确定当前伺服轴处于反向间隙啮合区间的情况下，根据所述反向间隙啮合区间的两个区间端点时刻，分别对应的电流反馈值，生成所述当前补偿信号并保存。