專利名稱：伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)，特別是指一種應(yīng)用于根據(jù)伺服驅(qū)動系統(tǒng)的振蕩情況來自動調(diào)整控制器參數(shù)增益的伺服馬達驅(qū)動器控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
基本伺服驅(qū)動系統(tǒng)的示意圖，如圖1所示，包含一交流電源1、一上位控制器2、 一伺服驅(qū)動器模塊3及一伺服馬達驅(qū)動模塊4 ；而伺服馬達驅(qū)動模塊4可包括一伺服馬達 401、一編碼器402、一連軸裝置403及一機械負載404。伺服驅(qū)動器模塊3中包含變頻器的電力電子回路架構(gòu)，可接受市電單相或三相的交流電源1的輸入，并使用脈波寬度調(diào)變策略來達到三相交流的脈波輸出給予伺服馬達 401作驅(qū)動；其間，伺服驅(qū)動器模塊3可接受上位控制器2或由內(nèi)部緩存器的命令設(shè)定來控制伺服馬達401，而伺服馬達401則透過編碼器402將目前伺服馬達轉(zhuǎn)子的位置或速度訊號回授給伺服驅(qū)動器模塊3來決定內(nèi)部控制器的輸出并使伺服馬達401可操作在位置、速度或轉(zhuǎn)矩模式下運轉(zhuǎn)。伺服馬達401的本體需要透過連軸裝置403來帶動機械負載404，此機械負載404 可為伺服馬達401所帶動的各種設(shè)備、工具機臺、機具、治具、飛輪等；機械負載404整體慣量亦可等效為一機械慣量1，故整體伺服驅(qū)動系統(tǒng)的慣量J可為一等效的機械慣量1再加上伺服馬達轉(zhuǎn)子的慣量JM。圖2A為伺服驅(qū)動器模塊3含有電流回路的速度模式方塊圖，伺服驅(qū)動器模塊3在此可包括一減法器301、一速度控制器302、一 q-軸電流命令轉(zhuǎn)換303、一電流回路304、一計數(shù)器305及一速度估測器306。速度命令經(jīng)由上位控制器2或由內(nèi)部緩存器的命令設(shè)定而來，速度回授則經(jīng)由編碼器402所產(chǎn)生的脈波信號，經(jīng)由計數(shù)器305轉(zhuǎn)換成位置訊號后， 再經(jīng)由速度估測器306產(chǎn)生；速度命令與速度回授經(jīng)由減法器301得到速度誤差后則透過速度控制器302來產(chǎn)生適當(dāng)轉(zhuǎn)矩命令，再經(jīng)由q_軸電流命令轉(zhuǎn)換303后產(chǎn)生q-軸電流命令給電流回路304，最后再經(jīng)由電流回路304產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾妷好顏砜刂扑欧R達401來達到所需的速度。因電流回路的響應(yīng)速度較快可以化簡為單位增益而忽略；以及伺服馬達模塊4可化簡成機械方程式來表示，故可將圖2A化簡為圖2B來表示，伺服驅(qū)動器模塊3可化簡為一減法器301以及一速度控制器302來表示；伺服馬達模塊可化簡為一減法器405以及一機械方程式的方塊圖406來表示。速度命令與速度回授的誤差會經(jīng)由速度控制器302來調(diào)整；在此，速度控制器302的形式為一比例-積分(PI)控制器，亦可為一比例-積分-微分 (PID)控制器，而控制器的輸出為馬達的輸出轉(zhuǎn)矩Τε，此轉(zhuǎn)矩會因為速度控制器302的調(diào)整而去克服外加的機械負載轉(zhuǎn)矩IV，最后，經(jīng)由機械方程式的方塊圖406轉(zhuǎn)換可得到回授的馬達轉(zhuǎn)速；在此，機械方程式的方塊圖406中的等效整體伺服驅(qū)動系統(tǒng)的慣量為J=JdJM來表示，為等效的機械慣量(Jj再加上伺服馬達的轉(zhuǎn)子慣量(Jm)所獲得，而等效的整體黏滯摩擦系數(shù)為B來表示。
伺服驅(qū)動系統(tǒng)性能的表現(xiàn)與機械負載慣量的變化有很大的關(guān)系，圖3系指伺服驅(qū)動系統(tǒng)在理想速度模式下的頻域分析圖(波特圖Bode Diagram)；在頻域分析方面，相同的速度控制器參數(shù)，倘若機械負載增大兩倍，所造成的結(jié)果便是系統(tǒng)頻寬的下降，也會造成整體系統(tǒng)性能的惡化；如因為機械慣量的增加而線性地增加控制器參數(shù)的增益值，則會因為慣量的變化以及實際系統(tǒng)有剛性上的限制，致使增加的系統(tǒng)頻寬而激發(fā)系統(tǒng)的振蕩發(fā)生。 故如何因應(yīng)機械負載慣量的變化而去調(diào)整控制器參數(shù)的增益，就變成是一個需要考慮整體機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個課題。當(dāng)頻寬搜尋的大小愈大時，則代表控制器的比例增益參數(shù)設(shè)定也就愈大，實際上也就愈容易面對到不同系統(tǒng)振蕩的區(qū)域發(fā)生。請再參閱圖4A為系統(tǒng)振蕩次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差與頻寬搜尋大小的示意圖；圖4B為系統(tǒng)振蕩次數(shù)的平均值與頻寬搜尋大小的示意圖。由前述圖中可看出當(dāng)頻寬搜尋大小增大時，對于系統(tǒng)振蕩的激發(fā)可分為三個區(qū)域，分別為第I區(qū)的穩(wěn)態(tài)區(qū)、第II區(qū)的臨界振蕩區(qū)以及第III區(qū)的完全振蕩區(qū)。由圖4A可知，在第I區(qū)穩(wěn)態(tài)區(qū)下的標(biāo)準(zhǔn)差大小較小，而當(dāng)頻寬搜尋大小增加后進入第II區(qū)臨界振蕩區(qū)后，可發(fā)覺到標(biāo)準(zhǔn)差的大小則會隨之增加，此時若繼續(xù)增加頻寬搜尋的大小，則會由于進入第III區(qū)的完全振蕩區(qū)，振蕩的大小較為固定且平均，此時標(biāo)準(zhǔn)差的大小反而會比在臨界振蕩區(qū)較小且趨于一固定值變化。由圖4B可知，在穩(wěn)態(tài)區(qū)及臨界振蕩區(qū)下，當(dāng)頻寬搜尋大小增加后可發(fā)覺到平均值的大小則會隨之增加，此時若繼續(xù)增加頻寬搜尋的大小，則會由于進入完全振蕩區(qū)，振蕩的大小較為固定且平均，故平均值大小會接近并趨于一固定值。已知的伺服驅(qū)動器的增益調(diào)整方法，必須事先知道伺服驅(qū)動系統(tǒng)的剛性大小以及機械負載慣量來決定系統(tǒng)最大頻寬后再設(shè)定控制器的參數(shù)增益。此已知的伺服驅(qū)動器的增益調(diào)整方法因無法事先得知最適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)剛性以及無法得知不會去影響系統(tǒng)振蕩的最大頻寬的大小，故仍然容易造成系統(tǒng)的振蕩發(fā)生；而已知的伺服控制系的振蕩臨界檢測方法 (伺服控制系的振蕩臨界檢測方法，如中國臺灣專利第90105220號)雖有提到伺服驅(qū)動系統(tǒng)的振蕩檢測但只有針對在臨界振蕩的區(qū)域有實質(zhì)的效果，對于不同機械慣量下的最大頻寬并無搜尋的機制，而是根據(jù)臨界振蕩的情況直接去調(diào)整控制器的參數(shù)增益，故此已知的伺服控制系的振蕩臨界檢測方法將會造成系統(tǒng)由振蕩到穩(wěn)定的收斂時間更長。由此可見，上述已用方式仍有諸多缺失，實非一良善的設(shè)計，而亟待加以改良。本案發(fā)明人鑒于上述已用的方法所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創(chuàng)新，并經(jīng)過多年苦心孤詣潛心研究后，終于成功來完成本件伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)及其控制器的參數(shù)增益在線自動調(diào)整方法。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問題，本發(fā)明目的在于提供一種伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)，使其可應(yīng)用在伺服驅(qū)動系統(tǒng)中且適用在不同機械負載下可藉由伺服馬達q_軸電流命令或q_軸電流回授的訊號來偵測伺服驅(qū)動系統(tǒng)是否發(fā)生振蕩來進行在該機械負載下作一適當(dāng)頻寬搜尋的動作，并根據(jù)所得到的頻寬大小與在線所估測的整體伺服驅(qū)動系統(tǒng)慣量的計算，自動地去調(diào)整控制器的參數(shù)增益。為達上述目的，本發(fā)明伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)，包含一交流電源，為控制系統(tǒng)的輸入電源； 一上位控制器，用以控制命令的下達；
一伺服驅(qū)動器模塊，與交流電源、上位控制器相介接，接受市電單相或三相的交流電源的輸入并使用脈波寬度調(diào)變策略來達到三相交流的脈波輸出，接受上位控制器的命令設(shè)定；
一伺服馬達模塊，與伺服驅(qū)動器模塊相介接使機械負載運轉(zhuǎn)； 一 Q-軸電流振蕩計數(shù)模塊，與伺服馬達模塊相介接用以儲存該伺服馬達模塊的q_軸電流命令或q_軸電流回授的訊號，并計算電流振蕩次數(shù)及其振蕩次數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差； 一頻寬搜尋機制模塊，與q_軸電流振蕩計數(shù)模塊及相介接，利用電流振蕩次數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差來判斷頻寬的搜尋大小是否需要遞增或是遞減；
一控制器參數(shù)增益計算模塊，與頻寬搜尋機制模塊及伺服驅(qū)動器模塊相介接，根據(jù)整體系統(tǒng)的慣量與搜尋后的頻寬大小來計算伺服驅(qū)動器模塊內(nèi)控制器的參數(shù)增益。該q_軸電流振蕩計數(shù)模塊利用移動時間窗數(shù)組的技巧，來儲存伺服馬達q_軸電流命令或q_軸電流回授的訊號，并計算電流振蕩次數(shù)及其振蕩次數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差。該伺服驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生振蕩的次數(shù)方法，系根據(jù)電流斜率如發(fā)生正負號變化時，判斷斜率符號值來計算當(dāng)斜率為正，斜率符號值=1 ；當(dāng)斜率為負，斜率符號值=-1，如前后兩次的斜率符號值的和為0則可計算振蕩次數(shù)加一。該頻寬搜尋機制模塊判斷方法為
1)當(dāng)平均值超過一極大值，則將頻寬的大小乘上K倍(0<K<1)衰減；
2)當(dāng)平均值連續(xù)N次達相同時(N為一正整數(shù))，則將頻寬的大小乘上J倍(0<J<1)衰
減；
3)當(dāng)平均值非連續(xù)N次達相同時(N為一正整數(shù))，則改由標(biāo)準(zhǔn)差的大小來決定頻寬大
??；
4)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差大于一U值時(U為一正整數(shù))，則將頻寬的大小遞減R赫茲的頻率(R為一正整數(shù))；
5)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差小于一U值時(U為一正整數(shù))，則將頻寬的大小遞減S赫茲的頻率(S為一正整數(shù))。該控制器參數(shù)增益計算模塊與頻寬搜尋機制模塊及伺服驅(qū)動器模塊相介接，系根據(jù)整體系統(tǒng)的慣量與搜尋后的頻寬大小來計算控制器系統(tǒng)的參數(shù)增益。本發(fā)明的優(yōu)點在于利用伺服馬達的q_軸電流命令或q_軸電流回授的訊號來偵測伺服驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生振蕩的次數(shù)，再根據(jù)振蕩的次數(shù)來計算此振蕩次數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差的大小。如振蕩發(fā)生在臨界振蕩區(qū)時則可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差來搜尋頻寬，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差大于一個特定數(shù)值時，則表示需要降低目前系統(tǒng)的頻寬大小以避免系統(tǒng)發(fā)生振蕩；反之，則需要增加目前系統(tǒng)的頻寬大小以增加系統(tǒng)的性能響應(yīng)；如振蕩發(fā)生在完全振蕩區(qū)時則可根據(jù)平均值的大小變化已經(jīng)較為固定來判斷，可快速將頻寬的大小進行較大量衰減的動作使系統(tǒng)可快速脫離完全振蕩區(qū)。最后，將獲得不會引起振蕩的頻寬大小與在線所估測的整體系統(tǒng)慣量加以計算，即可自動獲得適合的控制器參數(shù)的增益。另，本發(fā)明除速度控制器的參數(shù)增益在線自動調(diào)整外，亦可使用至位置控制器的參數(shù)增益在線自動調(diào)整。
本發(fā)明利用移動時間窗數(shù)組偵測的技巧來加速偵測振蕩的發(fā)生，使得系統(tǒng)由振蕩至穩(wěn)定的收斂時間加快，可藉以解決已知技術(shù)中所存在的技術(shù)課題與潛在缺點。有關(guān)本發(fā)明的特征與實作，茲配合圖示作最佳實施例詳細說明如下。
圖1為基本伺服驅(qū)動系統(tǒng)的示意圖2A為伺服驅(qū)動器模塊含有電流回路的速度模式方塊圖； 圖2B為圖2A化簡后的等效速度模式方塊圖； 圖3為理想速度模式下的頻域分析圖； 圖4A為系統(tǒng)振蕩次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差與頻寬搜尋大小的示意圖； 圖4B為系統(tǒng)振蕩次數(shù)的平均值與頻寬搜尋大小的示意圖； 圖5為本發(fā)明伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)的架構(gòu)圖； 圖6為q-軸電流振蕩計數(shù)模塊的流程圖； 圖7為頻寬搜尋機制模塊的流程圖； 圖8為控制器參數(shù)增益計算模塊的流程圖； 圖9A為固定時間數(shù)組的電流振蕩偵測的示意圖； 圖9B為移動時間窗數(shù)組的電流振蕩偵測的示意圖1 ； 圖9C為移動時間窗數(shù)組的電流振蕩偵測的示意圖2。標(biāo)號說明
1交流電源；
2上位控制器；
3伺服驅(qū)動器模塊；
301減法器；
302速度控制器；
303q_軸電流命令轉(zhuǎn)換；
304電流回路；
305計數(shù)器；
306速度估測器；
4伺服馬達模塊；
401伺服馬達；
402編碼器；
403連軸裝置；
404機械負載；
405減法器；
406機械方程式的方塊5q_軸電流振蕩計數(shù)模塊；
501程序循環(huán)開始；
502q_軸電流訊號的擷??；
503q-軸電流訊號的斜率符號值取得；504計算q_軸電流訊號的振蕩次數(shù)；
505判斷是否存滿一個移動時間窗數(shù)組；
506計算振蕩次數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差；
507移動時間窗數(shù)組的索引值歸零；
508移動時間窗數(shù)組的索引值加一；
509程序返回；
6頻寬搜尋機制模塊；
601頻寬搜尋開始；
602判斷振蕩次數(shù)的平均值是否大于一極大值；
603判斷振蕩次數(shù)的平均值是否連續(xù)達N次相同；
604判斷振蕩次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差是否大于一 U值；
605頻寬遞增S赫茲；
606頻寬遞減R赫茲；
607頻寬乘上J倍；
608頻寬乘上K倍；
609頻寬搜尋大小的限制器；
610頻寬搜尋結(jié)束；
7控制器參數(shù)增益計算模塊；
701控制器參數(shù)增益計算開始；
702控制器的參數(shù)增益計算；
703控制器參數(shù)增益的限制器；
704控制器參數(shù)增益計算結(jié)束。
具體實施例方式請參閱圖5，為本發(fā)明伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)及其控制器的參數(shù)增益在線自動調(diào)整方法的架構(gòu)圖，其包含一交流電源1，與伺服驅(qū)動器模塊3相介接；一上位控制器 2，與伺服驅(qū)動器模塊3相介接；一伺服驅(qū)動器模塊3，與交流電源1、上位控制器2、伺服馬達模塊4及控制器參數(shù)增益計算模塊7相介接；一伺服馬達模塊4，與伺服驅(qū)動器模塊3及 q-軸電流振蕩計數(shù)模塊5相介接。一 q-軸電流振蕩計數(shù)模塊5，與伺服馬達模塊4及頻寬搜尋機制模塊6相介接，該模塊的詳細流程圖如圖6所示。—頻寬搜尋機制模塊6，與q_軸電流振蕩計數(shù)模塊5及控制器參數(shù)增益計算模塊 7相介接，該模塊的詳細流程圖如圖7所示。一控制器參數(shù)增益計算模塊7，與頻寬搜尋機制模塊6及伺服驅(qū)動器模塊3相介接，該模塊的詳細流程圖如圖8所示。本發(fā)明提出的一種利用移動時間窗數(shù)組偵測的技巧來加速偵測振蕩的發(fā)生。如圖 9A所示為固定時間窗數(shù)組所偵測的電流振蕩次數(shù)的檢測結(jié)果，由圖中可知，需要經(jīng)由完整的Ts時間后，才可計算出一筆電流振蕩的次數(shù)，而下一筆電流振蕩次數(shù)則需再經(jīng)過下一個 Ts時間才能得到；而本發(fā)明所提出的移動時間窗數(shù)組偵測技巧如圖9B及圖9C所示，由于是利用移動時間窗數(shù)組來儲存電流振蕩的次數(shù)，可在每個系統(tǒng)取樣時間下計算出電流振蕩的次數(shù)，故不需要經(jīng)歷完整的Ts時間，才可以偵測到系統(tǒng)振蕩的趨勢。圖6為q_軸電流振蕩模塊的流程圖，系透過軟件程序的方法在實時的數(shù)字信號處理器中的中斷子程序循環(huán)中所執(zhí)行，該模塊的流程由程序循環(huán)開始(步驟501)，將q_軸電流命令或q-軸電流回授的訊號擷取后并存入AT_win移動窗數(shù)組(索引值用ATCnt表示， 總共可儲存P個元素)(步驟50 ，接下來取得AT_win數(shù)組中所有相鄰兩元素的斜率符號值(步驟50 ，當(dāng)斜率為正，斜率符號值=1 ；當(dāng)斜率為負，斜率符號值=_1。可利用斜率符號值來獲得電流振蕩次數(shù)(如前后兩次符號值的和為0則可計算振蕩次數(shù)加一)后并存入 Nm數(shù)組(索引值用ATCnt表示，總共可儲存P個元素)(步驟504)。由于AT_win與Nm兩數(shù)組有儲存元素上的限制，共有P個，故其最大索引值為P-1， 故需要判斷上述兩數(shù)組是否已經(jīng)存到最大索引值中(步驟505)如未到達最大索引值，則將索引值加一(步驟508)，最后再進行程序返回(步驟509)的動作；如已到達最大索引值， 則會去計算Nm數(shù)組中所有元素的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差(步驟506)，此時所獲得的電流振蕩次數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差再經(jīng)由頻寬搜尋機制模塊6與控制器參數(shù)增益計算模塊7來自動調(diào)整控制器的參數(shù)增益，并將索引值歸零(步驟507)，最后再進行程序返回(步驟509)的動作。圖7為頻寬搜尋機制模塊的流程圖，當(dāng)計算完電流振蕩的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差之后， 即可根據(jù)該值來進行頻寬搜尋的動作，其流程由程序開始(步驟601)，進行判斷電流振蕩的平均值是否大于一極大值(步驟602)，若為『是』則不需判斷標(biāo)準(zhǔn)差的大小則直接將原本的頻寬乘上K倍(0<K<1)(步驟608)做頻寬衰減的動作；若為『否』則判斷平均值是否連續(xù)達N次相同(N為一正整數(shù))(步驟603)，若為『是』則表示此時系統(tǒng)進入完全振蕩的區(qū)域則直接將原本的頻寬乘上J倍(0<J<1)(步驟607)做頻寬衰減的動作；若為『否』則表示此系統(tǒng)目前有可能處在穩(wěn)定區(qū)及臨界振蕩的區(qū)域。此時則需要判斷標(biāo)準(zhǔn)差的大小是否大于 U(U為一正整數(shù))(步驟604)來決定遞增或遞減頻寬。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差小于U時，則表示此時系統(tǒng)介于穩(wěn)定區(qū)中，故可將頻寬遞增S赫茲(S為一正整數(shù))(步驟60 的頻率來提升系統(tǒng)的性能；反之，則表示系統(tǒng)介于臨界振蕩的區(qū)域，故可將頻寬遞減R赫茲(R為一正整數(shù))(步驟 606)的頻率來避免激發(fā)系統(tǒng)而產(chǎn)生更大的振蕩發(fā)生。頻寬搜尋后，則需要有一限制器來限制所搜尋的頻寬的最大及最小值(步驟609) 以避免搜尋范圍發(fā)生異常，最后則回到流程結(jié)束(步驟610)。圖8為控制器參數(shù)增益計算模塊的流程圖，當(dāng)獲得所搜尋到在伺服驅(qū)動系統(tǒng)下不會引起系統(tǒng)振蕩的頻寬大小后，則可透過該值來計算控制器的參數(shù)增益，其流程由程序開始(步驟701)，根據(jù)整體系統(tǒng)的慣量與搜尋后的頻寬大小來計算控制器的參數(shù)增益(步驟 702)，當(dāng)控制器的參數(shù)增益計算后，則需要有一限制器來限制控制器的參數(shù)增益的最大及最小值(步驟703)以避免計算范圍發(fā)生異常，最后則回到流程結(jié)束(步驟704)。經(jīng)由實施方式的說明，可知圖6、圖7與圖8的流程圖確實可達到一伺服馬達驅(qū)動器的控制器系統(tǒng)可包含控制器的參數(shù)增益在線自動調(diào)整的功能，并且可針對不同機械慣量負載在不同振蕩區(qū)間下達到合適的頻寬搜尋，以及獲得不激發(fā)系統(tǒng)振蕩的優(yōu)良系統(tǒng)性能響應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)，其特征在于包含 一交流電源，為控制系統(tǒng)的輸入電源；一上位控制器，用以控制命令的下達；一伺服驅(qū)動器模塊，與交流電源、上位控制器相介接，接受市電單相或三相的交流電源的輸入并使用脈波寬度調(diào)變策略來達到三相交流的脈波輸出，接受上位控制器的命令設(shè)定；一伺服馬達模塊，與伺服驅(qū)動器模塊相介接使機械負載運轉(zhuǎn)； 一 Q-軸電流振蕩計數(shù)模塊，與伺服馬達模塊相介接用以儲存該伺服馬達模塊的q_軸電流命令或q_軸電流回授的訊號，并計算電流振蕩次數(shù)及其振蕩次數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差； 一頻寬搜尋機制模塊，與q_軸電流振蕩計數(shù)模塊及相介接，利用電流振蕩次數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差來判斷頻寬的搜尋大小是否需要遞增或是遞減；一控制器參數(shù)增益計算模塊，與頻寬搜尋機制模塊及伺服驅(qū)動器模塊相介接，根據(jù)整體系統(tǒng)的慣量與搜尋后的頻寬大小來計算伺服驅(qū)動器模塊內(nèi)控制器的參數(shù)增益。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)，其特征在于，該q_軸電流振蕩計數(shù)模塊利用移動時間窗數(shù)組的技巧，來儲存伺服馬達q_軸電流命令或q_軸電流回授的訊號，并計算電流振蕩次數(shù)及其振蕩次數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)，其特征在于，該伺服驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生振蕩的次數(shù)方法，系根據(jù)電流斜率如發(fā)生正負號變化時，判斷斜率符號值來計算當(dāng)斜率為正，斜率符號值=1 ；當(dāng)斜率為負，斜率符號值=-1，如前后兩次的斜率符號值的和為0則可計算振蕩次數(shù)加一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)，其特征在于，該頻寬搜尋機制模塊判斷方法為1)當(dāng)平均值超過一極大值，則將頻寬的大小乘上K倍(0<K<1)衰減；2)當(dāng)平均值連續(xù)N次達相同時(N為一正整數(shù))，則將頻寬的大小乘上J倍(0<J<1)衰減；3)當(dāng)平均值非連續(xù)N次達相同時(N為一正整數(shù))，則改由標(biāo)準(zhǔn)差的大小來決定頻寬大??；4)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差大于一U值時(U為一正整數(shù))，則將頻寬的大小遞減R赫茲的頻率(R為一正整數(shù))；5)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差小于一U值時(U為一正整數(shù))，則將頻寬的大小遞減S赫茲的頻率(S為一正整數(shù))。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制器參數(shù)增益計算模塊與頻寬搜尋機制模塊及伺服驅(qū)動器模塊相介接，系根據(jù)整體系統(tǒng)的慣量與搜尋后的頻寬大小來計算控制器系統(tǒng)的參數(shù)增益。
全文摘要
一種伺服馬達驅(qū)動器的控制系統(tǒng)，其在已用控制系統(tǒng)增加一q-軸電流振蕩計數(shù)模塊、一頻寬搜尋機制模塊及一控制器參數(shù)增益計算模塊，利用移動時間窗數(shù)組來擷取伺服馬達q-軸電流訊號，計算該時間窗數(shù)組內(nèi)變動機械負載下的伺服驅(qū)動系統(tǒng)振蕩次數(shù)，利用振蕩次數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差來作為頻寬搜尋的判斷，最后再與整體系統(tǒng)的慣量自動計算出所需的控制器參數(shù)增益。
文檔編號H02P21/14GK102468800SQ20101054777
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者林秉毅, 許志榮, 賴炎生 申請人:士林電機廠股份有限公司