[发明专利]伺服驱动器低延时同步方法

说明书

本发明属于驱动器控制技术领域，具体涉及伺服驱动器低延时同步方法。所述方法执行以下步骤：步骤1：实时获取伺服驱动器的伺服运行数据，实时获取伺服电机的电机运行数据，将获取的电机运行数据和伺服运行数据实时发送至同步器；步骤2：同步器接收电机运行数据和伺服运行数据后，将接收到的电机运行数据转换为电机帧数据，将接收到的伺服运行数据转换为伺服帧数据，同时分别将伺服帧数据和电机帧数据按照设定的同步周期划分为多个子帧，并按照时间先后顺序。所述方法将伺服驱动器的数据和伺服电机的数据经过一个同步器进行数据合成后，设置同步标记，再进行分发后，伺服驱动器和伺服电机根据接收到的数据，进行循环时间解码，既降低了同步延时，也避免了同步带来的干扰。

技术领域

本发明属于驱动器控制技术领域，具体涉及伺服驱动器低延时同步方法。

背景技术

伺服驱动器(servo drives)又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，是传动技术的高端产品。

现代数控系统通常采用数控装置负责计算、伺服驱动器负责执行的结构理念，二者间的总线数据交互不可避免地存在通信延时，尤其在高速进给的应用场合中，为了避免由通信延时引起的超调及控制精度降低的问题，需要有一种延时同步机制，以降低延时或者消除延时。

现有技术中，针对如何降低伺服驱动器的延时同步，主要采用基于双位置反馈控制架构的方法，建立含通信延时的全闭环伺服驱动系统模型的方法来实现。

而为了更好地对通信延时进行补偿，现有技术中使用了Smith预估补偿器，分析Smith预估补偿器在应用中存在的模型失配问题，在此基础上，总结模型误差来源。最后，结合扰动观测器理论，设计基于扰动观测器的通信扰动观测补偿策略，解决模型失配问题在通信延时补偿中的影响，提高延时补偿方法的适用性和简易性。虽然在一定程度上降低了复杂度，但该方法的复杂度依然不低。同时还存在延时降低效果差的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于伺服驱动器低延时同步方法，。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

伺服驱动器低延时同步方法，所述方法执行以下步骤：

步骤1：实时获取伺服驱动器的伺服运行数据，实时获取伺服电机的电机运行数据，将获取的电机运行数据和伺服运行数据实时发送至同步器；

步骤2：同步器接收电机运行数据和伺服运行数据后，将接收到的电机运行数据转换为电机帧数据，将接收到的伺服运行数据转换为伺服帧数据，同时分别将伺服帧数据和电机帧数据按照设定的同步周期划分为多个子帧，并按照时间先后顺序，以设定的间隔将伺服帧数据的子帧和电机帧数据的子帧进行基于时间循环的编码合并，得到合并帧数据，在合并帧数据上设置同步标记，然后将合并帧数据分别发送至伺服驱动器和伺服电机；

步骤3：伺服驱动器接收到合并帧数据后，根据设置的同步标记，将合并帧数据中的电机帧数据的子帧进行时间循环解码，完成同步；伺服电机接收到合并帧数据后，根据设置的同步标记，将合并帧数据中的伺服帧数据的子帧进行时间循环解码，完成同步。

进一步的，所述步骤2中在合并帧数据上设置同步标记的方法具体包括：在合并帧数据的伺服帧数据的子帧上设置第一类型同步标记，其中，所述合并帧数据包括N个子帧，N≥2；在所述合并帧数据的电机帧数据的子帧上设置第二类型同步标记，其中，所述电机帧数据的子帧中的每一个子帧与所述伺服帧数据的子帧中的一个子帧相关联，所述电机帧数据的子帧中的每一个子帧与关联的伺服帧数据的子帧中的子帧之间的子帧距离相等；所述伺服帧数据的子帧连续，和/或所述电机帧数据的子帧连续。

进一步的，所述子帧距离是基于循环前缀后的第一时间点确定的。