多轴控制系统的同步性能检测方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多轴控制系统的同步性能检测方法、装置和系统，其中方法包括步骤：采集多轴控制系统中各个电机的位移数据，其中，各个电机按照规划轨迹带动负载运动，根据采集的各个电机的位移数据合成欧氏空间的运动轨迹，将运动轨迹与规划轨迹进行比较，获取运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差，根据轨迹误差对多轴控制系统的同步性能进行检测。上述多轴控制系统的同步性能检测方法，能够迅速、直观而准确地获知由于各个电机之间的同步误差导致的轨迹误差，从而实现对多轴控制系统的同步性能检测，且可以体现多轴控制系统最终实现的空间运动轨迹的精度。

Synchronous performance detection method, device and system for multi axis control system

The invention relates to a method, device and system for detecting the synchronization performance of a multi-axis control system. The method comprises steps of collecting the displacement data of each motor in the multi-axis control system, in which each motor drives the load movement according to the planned trajectory and synthesizes the Euclidean space movement according to the displacement data of each motor collected. The trajectory error between the trajectory and the planned trajectory is obtained by comparing the trajectory with the planned trajectory. The synchronization performance of the multi-axis control system is tested according to the trajectory error. The synchronization performance detection method of the multi-axis control system can quickly, intuitively and accurately know the trajectory error caused by the synchronization error between the various motors, so as to realize the synchronization performance detection of the multi-axis control system, and can reflect the accuracy of the space trajectory of the multi-axis control system.

【技术实现步骤摘要】
多轴控制系统的同步性能检测方法、装置和系统
本专利技术涉及电机测试
，特别是涉及一种多轴控制系统的同步性能检测方法、装置和系统。
技术介绍
总线控制器与总线伺服驱动器凭借传输速率高，数据量大与接线简单等特点，大量应用在高端多轴控制系统之中。对于总线控制器与总线型伺服驱动器，其同步性能是考量其性能的重要指标，例如在工业机器人行业的应用中，其同步性能直接影响到机械手末端空间轨迹的精度。为了测试电机的同步性能，现有技术通常采用设计的电机测试装置，对电机的运动性能进行测试，然而，现有技术仅能测试单个电机的基本数据，不能满足多轴控制系统中多个电机的同步性能测试的要求，其测试方法与结果也不能体现多轴控制系统最终实现的空间运动轨迹的精度。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够高效细致地检测多轴控制系统的电机同步性能的多轴控制系统的同步性能检测方法、装置和系统。一种多轴控制系统的同步性能检测方法，包括以下步骤：采集多轴控制系统中各个电机的位移数据，其中，各个电机按照规划轨迹带动负载运动；根据采集的各个电机的位移数据合成欧氏空间的运动轨迹，将运动轨迹与规划轨迹进行比较，获取运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差；根据轨迹误差对多轴控制系统的同步性能进行检测。上述多轴控制系统的同步性能检测方法，在多轴控制系统中的各个电机根据总线控制器下达的运动指令带动对应的负载进行运动的过程中，处理器同步采集各个电机的位移数据，并将采集的位移数据合成欧氏空间中的实际的运动轨迹，将运动轨迹与规划轨迹进行对比获取轨迹误差，通过比对欧氏空间中实际运动轨迹与规划轨迹之间的差异，能够迅速、直观而准确地获知由于各个电机之间的同步误差导致的轨迹误差，从而实现对多轴控制系统的同步性能检测，且可以体现多轴控制系统最终实现的空间运动轨迹的精度。在一个实施例中，所述根据采集的各个电机的位移数据合成欧氏空间的运动轨迹，将运动轨迹与规划轨迹进行比较，获取运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差的步骤包括：建立与电机数目相同维度的欧氏空间，其中，欧氏空间的每一个维度对应一个电机；获取各个电机的位移数据以及该位移数据在欧氏空间中对应的维度，根据位移数据以及对应的维度，将各个电机的位移数据进行合成，生成在欧氏空间中的运动轨迹；获取在所述欧氏空间中的规划轨迹，将运动轨迹与规划轨迹进行比较，计算运动轨迹与规划轨迹中同一时刻的两点之间的最大的欧氏空间距离，为空间运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差。上述实施例的技术方案，在建立的欧氏空间中合成各个电机的实际位移数据对应的实际的欧氏空间的运动轨迹，与规划轨迹进行对比，计算运动轨迹与规划轨迹中同一时刻的两点之间的最大的欧氏空间距离，可以准确而直观地获知由于各个电机的同步误差导致的最终实际运行的运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差，从结果上直观而准确地对多轴控制系统中各个电机的同步性能进行检测。在一个实施例中，本专利技术实施例的多轴控制系统的同步性能检测方法，还包括步骤：采集多轴控制系统中各个电机的转矩数据和转速数据；根据采集的各个电机的转矩数据、转速数据和位移数据，计算各个电机之间的转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差；根据轨迹误差对多轴控制系统的同步性能进行检测的步骤包括：根据转矩同步时间差、转速同步时间差、位移同步时间差和轨迹误差，对多轴控制系统的同步性能进行检测。上述实施例的技术方案，在测试电机的位移数据进行轨迹误差的比对以测试同步性能之外，还测试了电机的转矩数据和转速数据，并分别计算转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差，对多轴控制性能的同步性能进行检测，可以更细致地获知多轴控制系统中具体地同步性能测试中转矩、转速和位移的同步差异，得到更全面细致地多轴控制系统的同步性能检测结果。在一个实施例中，所述根据采集的各个电机的转矩数据、转速数据和位移数据，计算各个电机之间的转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差的步骤包括：根据接收的转矩数据、转速数据和位移数据，分别绘制各个电机的转矩曲线图、转速曲线图和位移曲线图；分别对各个电机的转矩曲线图、转速曲线图和位移曲线图按照时间轴对齐后进行比对，获取各个电机的转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差。在一个实施例中，所述分别对各个电机的转矩曲线图、转速曲线图和位移曲线图按照时间轴对齐并进行比对，获取各个电机的转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差的步骤包括：将转矩曲线图按照时间轴对齐，获取各个转矩曲线的第一曲线参照点对应的第一参照时间进行对比，获取其中每两个转矩曲线之间的第一参照时间差值，选取第一参照时间差值中的最大值，作为各个电机之间的转矩同步时间差；将转速曲线图按照时间轴对齐，获取各个转速曲线的第二曲线参照点对应的第二参照时间进行对比，获取其中每两个转速曲线之间的第二参照时间差值，选取第二参照时间差值中的最大值，作为各个电机之间的转速同步时间差；将位移曲线图按照时间轴对齐，获取各个位移曲线的第三曲线参照点对应的第三参照时间进行对比，获取其中每两个位移曲线之间的第三参照时间差值，选取第三参照时间差值中的最大值，作为各个电机之间的位移同步时间差。上述实施例的技术方案，通过绘制转矩曲线图、转速曲线图和位移曲线图，并对各个曲线图中各个电机的曲线进行比对，以选定的参照点为基准，分别分析各个电机之间比较的最大的转矩时间差、最大的转速时间差和最大的位移时间差，作为系统的同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差，可以直观而快速地获取系统中各项参数的同步时间差异。在一个实施例中，所述根据转矩同步时间差、转速同步时间差、位移同步时间差和轨迹误差，对多轴控制系统电机的同步性能进行检测的步骤之后，还包括步骤：根据转矩同步时间差、转速同步时间差、位移同步时间差和轨迹误差，生成对应的检测结果数据图表，并显示检测结果数据图表。上述实施例的技术方案，可以将前述实施例获取的曲线图和计算的数据等等进行分析生成对应的检测结果数据图表进行显示，方便用户获知电机同步性能的检测结果。本专利技术还提供一种多轴控制系统的同步性能检测装置，包括：数据采集模块，用于采集多轴控制系统中各个电机的位移数据，其中，各个电机按照规划轨迹驱动负载运动；轨迹差计算模块，用于根据采集的各个电机的位移数据合成欧氏空间的运动轨迹，将运动轨迹与规划轨迹进行比较，获取运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差；同步检测模块，用于根据轨迹误差对多轴控制系统的同步性能进行检测。上述多轴控制系统的同步性能检测装置，在多轴控制系统中的各个电机根据总线控制器下达的运动指令带动对应的负载进行运动的过程中，处理器同步采集各个电机的位移数据，并将采集的位移数据合成欧氏空间中的实际的运动轨迹，将运动轨迹与规划轨迹进行对比获取轨迹误差，通过比对欧氏空间中实际运动轨迹与规划轨迹之间的差异，能够迅速、直观而准确地获知由于各个电机之间的同步误差导致的轨迹误差，从而实现对多轴控制系统的同步性能检测，且可以体现伺服驱动器最终实现的空间运动轨迹的精度。在一个实施例中，还提供一种计算机设备，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行所述程序时实现如上述各实施例中的任意一种多轴控制系统的同步性能检测方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多轴控制系统的同步性能检测方法，其特征在于，包括：采集多轴控制系统中各个电机的位移数据，其中，各个所述电机按照规划轨迹带动负载运动；根据采集的各个电机的位移数据合成欧氏空间的运动轨迹，将所述运动轨迹与规划轨迹进行比较，获取运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差；根据所述轨迹误差对所述多轴控制系统的同步性能进行检测。

【技术特征摘要】
1.一种多轴控制系统的同步性能检测方法，其特征在于，包括：采集多轴控制系统中各个电机的位移数据，其中，各个所述电机按照规划轨迹带动负载运动；根据采集的各个电机的位移数据合成欧氏空间的运动轨迹，将所述运动轨迹与规划轨迹进行比较，获取运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差；根据所述轨迹误差对所述多轴控制系统的同步性能进行检测。2.根据权利要求1所述的多轴控制系统的同步性能检测方法，其特征在于，还包括步骤：采集多轴控制系统中各个电机的转矩数据和转速数据；根据采集的各个电机的转矩数据、转速数据和位移数据，计算各个电机之间的转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差；所述根据所述轨迹误差对所述多轴控制系统电机的同步性能进行检测的步骤包括：根据所述转矩同步时间差、转速同步时间差、位移同步时间差和轨迹误差，对所述多轴控制系统的同步性能进行检测。3.根据权利要求1所述的多轴控制系统的同步性能检测方法，其特征在于，所述根据采集的各个电机的位移数据合成欧氏空间的运动轨迹，将所述运动轨迹与规划轨迹进行比较，获取运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差的步骤包括：建立与所述电机数目相同维度的欧氏空间，其中，所述欧氏空间的每一个维度对应一个电机；获取各个电机的位移数据以及该位移数据在所述欧氏空间中对应的维度，根据所述位移数据以及对应的维度，将各个电机的位移数据进行合成，生成在所述欧氏空间中的运动轨迹；获取在所述欧氏空间中的规划轨迹，将所述运动轨迹与所述规划轨迹进行比较，计算所述运动轨迹与所述规划轨迹中同一时刻的两点之间的最大的欧氏空间距离，为所述运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差。4.根据权利要求2所述的多轴控制系统的同步性能检测方法，其特征在于，所述根据采集的各个电机的转矩数据、转速数据和位移数据，计算各个电机之间的转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差的步骤包括：根据接收的转矩数据、转速数据和位移数据，分别绘制各个电机的转矩曲线图、转速曲线图和位移曲线图；分别对各个电机的转矩曲线图、转速曲线图和位移曲线图按照时间轴对齐后进行比对，获取各个电机的转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差。5.根据权利要求4所述的多轴控制系统的同步性能检测方法，其特征在于，所述分别对各个电机的转矩曲线图、转速曲线图和位移曲线图按照时间轴对齐并进行比对，获取各个电机的转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差的步骤包括：将所述转矩曲线图按照时间轴对齐，获取各个转矩曲线的第一曲线参照点对应的第一参照时间进行对比，获取其中每两个转矩曲线之间的第一参照时间差值，选取所述第一参照时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈英华，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44