[发明专利]一种永磁同步电机伺服系统高精度定位的方法

摘要

本发明公开了一种永磁同步电机伺服系统高精度定位的方法，使用位置环、速度环和电流环三闭环系统控制电流运转，其中所述位置环的控制器采用速度分段控制法，即根据不同的关节位置误差给出不同的位置环输出值，即速度给定值；当关节实际位置与期望位置越近，即位置误差越小时，速度给定值越小，使电机转动的越慢，直到位置误差达到定位精度要求；此时，本发明公开了软锁紧和硬锁紧两种锁紧方式，分别为速度为零锁紧法和使用制动器锁紧。本发明为了实现以上技术方案，实现电机的高精度定位，使用光电编码器运用M/T法进行转速高精度测量，即在对反映转速ω的光电编码器输出脉冲个数m1计数的同时，对反映测速时间的时基脉冲个数m2也进行计数，并提出了DSP的具体实现过程。

主权项

一种用于机器人关节的永磁同步电机伺服系统的定位方法，所述永磁同步电机伺服系统包括永磁同步电机、霍尔传感器、码盘、制动器、旋转变压器和正弦波驱动控制器，所述霍尔传感器用于电机初始定位方波驱动时检测电机的位置信息；所述码盘用于正弦波驱动时检测电机的位置信息和速度信息；所述制动器用于硬锁紧时电机的锁紧定位；所述旋转变压器用于检测关节的位置信息；所述定位方法使用位置环、速度环和电流环三闭环系统控制电流运转，其中所述方法包括以下步骤：利用所述位置环的控制器根据不同的关节位置误差给出不同的位置环输出值，即速度给定值；当关节实际位置与期望位置越近，即位置误差越小时，速度给定值越小，使电机转动的越慢，直到位置误差达到定位精度要求；在关节实际位置与期望位置的误差达到精度范围内时，提供软锁紧和硬锁紧两种定位方式：软锁紧方式为使位置调节器的输出为零，即速度给定值为零，从而使电机立即停止转动；硬锁紧方式为当位置误差达到精度要求时，使用关节控制器输出给制动器一个电平信号，利用制动器锁紧，使电机立即停止转动。