马达装置及马达控制方法制造方法及图纸

技术编号:16558404 阅读:50 留言:0更新日期:2017-11-14 17:34
本发明专利技术提供一种马达装置及马达控制方法。马达控制方法包括以下步骤。通过传感器模块来感测马达模块的实际速度值与实际电流值。通过速度调控电路将调整速度值保持在设定速度值或速度曲线上。通过回授控制电路根据调整速度值与实际速度值的差值进行运算以提供控制信号。通过电流控制电路将控制信号转换为电流以驱动马达模块,以使实际速度值保持在调整速度值。当马达模块的实际速度值下降且实际电流值上升至限制电流值时,通过回授控制电路根据限制电流值而改变回授控制电路的设定参数,以使控制信号进入饱和状态而将实际电流值维持在限制电流值。

Motor device and motor control method

The invention provides a motor device and a motor control method. The motor control method consists of the following steps. The sensor module is used to sense the actual speed value of the motor module and the actual current value. The speed adjustment value is kept at the set speed value or speed curve by the speed control circuit. The feedback control circuit is operated according to the difference between the adjusted speed value and the actual speed value to provide the control signal. The current control circuit converts the control signal into the current to drive the motor module so as to keep the actual speed value at the adjustment speed value. The actual speed when the motor module is decreased and the actual current value increased to limit the current value, through the feedback control circuit and feedback control circuit to change parameters according to the limit value of the current, so that the control signal into the saturated state and the actual current value in maintaining current limit value.

【技术实现步骤摘要】
马达装置及马达控制方法
本专利技术涉及一种马达控制技术,尤其涉及一种具有多种控制模式的马达装置及马达控制方法。
技术介绍
一般来说,伺服马达通常具有位置(角度)可控、速度可控以及电流(扭力)可控的特性。然而,现行的伺服马达控制技术通常一次只能针对位置(角度)、速度以及电流(扭力)中的其中一个进行控制,而无法针对位置(角度)、速度以及电流(扭力)中的至少二个同时进行控制。举例来说,当伺服马达在运行中遭遇到障碍物而导致其运行速度下降时,通常会加大伺服马达的电流(扭力)以使伺服马达的运行速度维持在用户所设定的速度上。然而,加大伺服马达的电流可能会发生过电流的现象,从而导致伺服马达被停机以避免毁损。于此情况下,伺服马达必须再次重新启动。另外,于上述情况中,即使加大伺服马达的电流并未导致过电流情况的发生,但是在伺服马达遇到障碍物情况下(例如伺服马达撞到人的情况),加大伺服马达的电流(扭力)极可能导致危险的发生。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供一种马达装置及马达控制方法,可针对马达装置的马达模块的位置(角度)、速度以及电流(扭力)中的至少二个同时进行控制,可增加马达装置在使用上的安全性。本专利技术的马达控制方法包括以下步骤。通过传感器模块来感测马达模块的实际速度值与实际角度值。通过速度运算电路根据实际角度值、设定角度值以及设定速度值进行运算以取得速度曲线。通过速度调控电路将调整速度值保持在速度曲线上。当马达模块反应于一事件而致使实际速度值改变时,通过速度调控电路判断是否改变调整速度值,以使调整速度值追踪实际速度值。通过回授控制电路根据调整速度值与实际速度值的速度差值进行运算以提供控制信号。通过电流控制电路将控制信号转换为电流以驱动马达模块,以使实际速度值保持在调整速度值。在上述事件结束后,通过速度调控电路将调整速度值与实际速度值重新保持在速度曲线上。在本专利技术的一实施例中,上述的控制方法还包括以下步骤。通过传感器模块来感测马达模块的实际电流值。当马达模块反应于上述事件而致使实际速度值下降且实际电流值上升至限制电流值时,通过回授控制电路根据限制电流值而改变回授控制电路的至少一设定参数,以使控制信号进入饱和状态而将实际电流值维持在限制电流值。本专利技术的马达控制方法包括以下步骤。通过传感器模块来感测马达模块的实际速度值与实际电流值。通过速度调控电路将调整速度值保持在设定速度值或速度曲线上。通过回授控制电路根据调整速度值与实际速度值的速度差值进行运算以提供控制信号。通过电流控制电路将控制信号转换为电流以驱动马达模块,以使实际速度值保持在调整速度值。当马达模块反应于一事件而致使实际速度值下降且实际电流值上升至限制电流值时,通过回授控制电路根据限制电流值而改变回授控制电路的至少一设定参数,以使控制信号进入饱和状态而将实际电流值维持在限制电流值。在本专利技术的一实施例中,上述的控制方法还包括以下步骤。当控制信号进入饱和状态而将实际电流值维持在限制电流值时,通过速度调控电路改变调整速度值以追踪实际速度值,以使控制信号脱离饱和状态而使实际电流值下降。本专利技术的马达装置包括马达模块、传感器模块、速度运算电路、速度调控电路、回授控制电路以及电流控制电路。传感器模块用以感测马达模块的实际速度值与实际角度值。速度运算电路耦接到传感器模块,用以根据实际角度值、设定角度值以及设定速度值进行运算以产生速度曲线。速度调控电路耦接到速度运算电路以接收速度曲线,且用以将调整速度值保持在速度曲线上。回授控制电路耦接到速度调控电路以及传感器模块,用以根据调整速度值与实际速度值的速度差值进行运算以产生控制信号。电流控制电路耦接到回授控制电路以及马达模块,用以将控制信号转换为电流以驱动马达模块,以使实际速度值保持在调整速度值。当马达模块反应于一事件而致使实际速度值改变时,速度调控电路判断是否改变调整速度值,以使调整速度值追踪实际速度值。在上述事件结束后,速度调控电路将调整速度值与实际速度值重新保持在速度曲线上。在本专利技术的一实施例中,于上述的马达装置中,传感器模块更用以感测马达模块的实际电流值。当马达模块反应于上述事件而致使实际速度值下降且实际电流值上升至限制电流值时,回授控制电路根据限制电流值而改变回授控制电路的至少一设定参数,以使控制信号进入饱和状态而将实际电流值维持在限制电流值。在本专利技术的一实施例中,上述的回授控制电路为比例-积分-微分控制电路,且上述至少一设定参数包括比例增益参数、积分增益参数以及微分增益参数。本专利技术的马达装置包括马达模块、传感器模块、速度调控电路、回授控制电路以及电流控制电路。传感器模块用以感测马达模块的实际速度值与实际电流值。速度调控电路用以将调整速度值保持在设定速度值或速度曲线上。回授控制电路耦接到速度调控电路以及传感器模块,用以根据调整速度值与实际速度值的速度差值进行运算以产生控制信号。电流控制电路耦接到回授控制电路以及马达模块,用以将控制信号转换为电流以驱动马达模块,以使实际速度值保持在调整速度值。当马达模块反应于一事件而致使实际速度值下降且实际电流值上升至限制电流值时,回授控制电路根据限制电流值而改变回授控制电路的至少一设定参数,以使控制信号进入饱和状态而将实际电流值维持在限制电流值。在本专利技术的一实施例中,当上述的控制信号进入饱和状态而将实际电流值维持在限制电流值时,速度调控电路改变调整速度值以追踪实际速度值,以使控制信号脱离饱和状态而使实际电流值下降。基于上述,在本专利技术的马达装置及马达控制方法,可针对马达模块的位置(角度)、速度以及电流(扭力)中的至少二个同时进行控制。如此一来,可在马达装置受到外力作用或遇到障碍物的情况下(例如马达撞到人),避免马达模块的电流(扭力)过高而损毁或是发生危险,故可确保马达装置在使用上的安全性。一旦上述外力作用或障碍物状况解除之后,马达模块的实际速度值将可回复至设定速度值,以进行正常的运作。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术一实施例所显示的马达装置的电路方框示意图;图2是依照本专利技术一实施例所显示的马达控制方法的步骤流程示意图;图3是依照本专利技术一实施例所显示的速度曲线示意图;图4是依照本专利技术一实施例所显示的速度调控电路的内部运作示意图;图5是在对图1的马达模块的角度以及速度同时进行控制时,调整速度值、实际速度值与速度曲线之间的关系示意图;图6是依照本专利技术另一实施例所显示的马达控制方法的步骤流程示意图;图7是在对图1的马达模块的角度、速度以及电流同时进行控制时,调整速度值、实际速度值、控制信号、实际电流值以及限制电流值之间的关系示意图;图8是依照本专利技术又一实施例所显示的马达控制方法的步骤流程示意图。附图标记:10:处理电路100:马达装置110:马达模块120:传感器模块130:速度运算电路140:速度调控电路150:回授控制电路160:电流控制电路ADJ_S:调整速度值CTR:控制信号ES:设定误差值RA:实际角度值RC:实际电流值RS:实际速度值S200、S210、S220、S230、S240、S250、S400、S410、S420、S430、S440、S450、S460、S600、S610、S620、S630本文档来自技高网...
马达装置及马达控制方法

【技术保护点】
一种马达控制方法,其特征在于,包括:通过传感器模块来感测马达模块的实际速度值与实际角度值;通过速度运算电路根据所述实际角度值、设定角度值以及设定速度值进行运算以取得速度曲线;通过速度调控电路将调整速度值保持在所述速度曲线上;当所述马达模块反应于一事件而致使所述实际速度值改变时,通过所述速度调控电路判断是否改变所述调整速度值,以使所述调整速度值追踪所述实际速度值;通过回授控制电路根据所述调整速度值与所述实际速度值的速度差值进行运算以提供控制信号;以及通过电流控制电路将所述控制信号转换为电流以驱动所述马达模块,以使所述实际速度值保持在所述调整速度值,其中,在所述事件结束后,通过所述速度调控电路将所述调整速度值与所述实际速度值重新保持在所述速度曲线上。

【技术特征摘要】
2016.05.04 TW 1051137821.一种马达控制方法,其特征在于,包括:通过传感器模块来感测马达模块的实际速度值与实际角度值;通过速度运算电路根据所述实际角度值、设定角度值以及设定速度值进行运算以取得速度曲线;通过速度调控电路将调整速度值保持在所述速度曲线上;当所述马达模块反应于一事件而致使所述实际速度值改变时,通过所述速度调控电路判断是否改变所述调整速度值,以使所述调整速度值追踪所述实际速度值;通过回授控制电路根据所述调整速度值与所述实际速度值的速度差值进行运算以提供控制信号;以及通过电流控制电路将所述控制信号转换为电流以驱动所述马达模块,以使所述实际速度值保持在所述调整速度值,其中,在所述事件结束后,通过所述速度调控电路将所述调整速度值与所述实际速度值重新保持在所述速度曲线上。2.根据权利要求1所述的马达控制方法,其特征在于,所述设定速度值包括用以设定所述马达模块的加速度值以及速度限制值,其中所述速度曲线为坐标轴系统上的梯形曲线,所述速度曲线的最大速度值为所述速度限制值,所述速度曲线的上升斜率值或下降斜率值为所述加速度值,且所述速度曲线与所述坐标轴系统所围绕的面积值为所述设定角度值。3.根据权利要求2所述的马达控制方法,其特征在于,通过所述速度调控电路将所述调整速度值保持在所述速度曲线上的步骤包括:根据所述加速度值对所述调整速度值进行递增或递减,以使所述调整速度值趋近并保持在所述速度曲线上。4.根据权利要求1所述的马达控制方法,其特征在于,当所述马达反应于所述事件而致使所述实际速度值改变时,通过所述速度调控电路判断是否改变所述调整速度值,以使所述调整速度值追踪所述实际速度值的步骤包括:当所述马达模块反应于所述事件而致使所述实际速度值改变时,将所述调整速度值与所述实际速度值进行比较以得到速度误差值;判断所述速度误差值是否大于设定误差值;若判断结果为是,将所述实际速度值与所述设定误差值进行加法或减法运算以得到更新速度值,且将所述更新速度值作为所述调整速度值;以及若判断结果为否,则不改变所述调整速度值。5.根据权利要求4所述的马达控制方法,其特征在于,当所述马达模块反应于所述事件而致使所述实际速度值降为零时,将所述调整速度值维持在所述设定误差值,其中所述设定误差值不为零。6.根据权利要求1所述的马达控制方法,其特征在于,还包括:通过所述传感器模块来感测所述马达模块的实际电流值;当所述马达模块反应于所述事件而致使所述实际速度值下降且所述实际电流值上升至限制电流值时,通过所述回授控制电路根据所述限制电流值而改变所述回授控制电路的至少一设定参数,以使所述控制信号进入饱和状态而将所述实际电流值维持在所述限制电流值。7.根据权利要求6所述的马达控制方法,其特征在于,所述回授控制电路为比例-积分-微分控制电路,且所述至少一设定参数包括比例增益参数、积分增益参数以及微分增益参数。8.根据权利要求6所述的马达控制方法,其特征在于,还包括:当所述事件结束后,通过所述回授控制电路改变所述至少一设定参数,以使所述实际电流值下降,并使所述实际速度值上升并保持在所述调整速度值。9.根据权利要求6所述的马达控制方法,其特征在于,还包括:当所述控制信号进入所述饱和状态而将所述实际电流值维持在所述限制电流值时,通过所述速度调控电路改变所述调整速度值以追踪所述实际速度值,以使所述控制信号脱离所述饱和状态而使所述实际电流值下降。10.一种马达控制方法,其特征在于,包括:通过传感器模块来感测马达模块的实际速度值与实际电流值;通过速度调控电路将调整速度值保持在设定速度值或速度曲线上;通过回授控制电路根据所述调整速度值与所述实际速度值的速度差值进行运算以提供控制信号;通过电流控制电路将所述控制信号转换为电流以驱动所述马达模块,以使所述实际速度值保持在所述调整速度值;以及当所述马达模块反应于一事件而致使所述实际速度值下降且所述实际电流值上升至限制电流值时,通过所述回授控制电路根据所述限制电流值而改变所述回授控制电路的至少一设定参数,以使所述控制信号进入饱和状态而将所述实际电流值维持在所述限制电流值。11.根据权利要求10所述的马达控制方法,其特征在于,所述回授控制电路为比例-积分-微分控制电路,且所述至少一设定参数包括比例增益参数、积分增益参数以及微分增益参数。12.根据权利要求10所述的马达控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔传佳
申请(专利权)人:金宝电子工业股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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