一种带有监测功能的伺服电机控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种带有监测功能的伺服电机控制系统及其控制方法，旨在解决现有的伺服电机控制系统的工作参数与实际的输入参数是否一致无法通过控制系统获知的技术问题，其技术方案要点是包括伺服电机和控制系统，控制系统用于控制伺服电机进行工作，控制系统包括工作参数输入模块，耦接于工作参数输入模块以控制伺服电机根据工作参数进行工作的中心控制模块；耦接于工作参数输入模块的基准参数生成模块；用于检测电机输出状态的实际参数的实际参数检测模块；耦接于基准参数生成模块和实际参数比较模块的参数比较模块和耦接于参数比较模块的参数反馈模块。达到了能够对伺服电机的工作参数进行检测并与输入参数进行对比的效果。

A servo motor control system with monitoring function and its control method

The invention discloses a servo motor control system with a monitoring function and a control method thereof, which aims to solve the technical problem of whether the working parameters of the existing servo motor control system are consistent with the actual input parameters and can not be known through the control system. The key points of the technical scheme are that the servo motor and the control system are included, and the control system is used to control the servo motor for work and control The system consists of a working parameter input module, a central control module coupled to the working parameter input module to control the servo motor to work according to the working parameters, a reference parameter generation module coupled to the working parameter input module, an actual parameter detection module used to detect the actual parameters of the motor output state, a reference parameter generation module coupled to the actual parameter comparison module The parameter comparison module and the parameter feedback module coupled to the parameter comparison module. It can detect the working parameters of the servo motor and compare with the input parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种带有监测功能的伺服电机控制系统及其控制方法
本专利技术涉及伺服电机
，更具体地说，它涉及一种带有监测功能的伺服电机控制系统及其控制方法。
技术介绍
伺服电机可控制速度，位置，精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机分为直流伺服电动机和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。现有授权公告号为CN106559022B的中国专利，公开了一种交流伺服电机位置控制系统，包括背靠背设置的三相整流电路和三相IGBT电路，DSP芯片、FPGA电路、人机界面和线性电耦，三相整流电路通过三相电源线连接电源，三相IGBT电路通过三相电源线连接电机；FPGA电路连接DSP芯片，FPGA电路与电机之间连接有速度传感器，FPGA电路连接三相IGBT电路；三相IGBT电路和电机之间的三相电源线上，设有分别位于a相电源线和b相电源线上的采样电阻，采样电阻连接线性光耦，线性光耦连接DSP芯片；DSP芯片还连接用于接收速度指令的模数转换电路。其技术效果是器件少，体积小，响应快速而准确，能满足对于交流伺服驱动系统进行控制的需要。但是，现有的伺服电机控制系统仅能对伺服驱动系统进行控制，然而在伺服电机工作的过程中，电机的工作参数与实际的输入参数是否一致无法通过控制系统进行获知，故有待改善。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种带有监测功能的伺服电机控制系统及其控制方法，其具有能够对伺服电机的工作参数进行检测并与输入参数进行对比的优势。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种带有监测功能的伺服电机控制系统，其特征在于，包括伺服电机和控制系统，所述控制系统用于控制伺服电机进行工作，所述控制系统包括：工作参数输入模块，用于向控制系统内部输入伺服电机的工作参数并控制伺服电机按照工作参数进行工作；中心控制模块，耦接于工作参数输入模块以接收工作参数输入模块输入的工作参数并输出控制信号给伺服电机以控制伺服电机根据工作参数进行工作；基准参数生成模块，耦接于工作参数输入模块以根据工作参数自动生成伺服电机的各项基准参数；实际参数检测模块，用于检测电机输出状态的实际参数；参数比较模块，耦接于基准参数生成模块和实际参数比较模块以将实际参数检测模块检测所得实际参数与基准参数生成模块生成的基准参数进行比较并输出比较结果；以及，参数反馈模块，耦接于参数比较模块以接收比较结果并发送信号给中心控制模块进行调整使得实际参数与基准参数保持一致。通过采用上述技术方案，实际参数检测模块对伺服电机的实际工作参数进行检测并通过工作参数输入模块和基准参数生成模块生成的基准参数进行对比，从而能够获知伺服电机实际的工作状态与预期的工作状态之间的偏差，从而再针对这些偏差做出相应的措施使得伺服电机实际的工作状态能够满足工作参数的需要。进一步地，所述实际参数检测模块包括：负载检测模块，用于检测伺服电机在工作时实际负载；温度检测模块，用于检测伺服电机在工作时的实际温度；转速检测模块，用于检测伺服电机在工作时的实际转速；以及，振幅检测模块，用于检测伺服电机在工作时的实际振幅。通过采用上述技术方案，实际参数检测模块对伺服电机的实际负载、实际温度、实际转速和实际振幅进行综合检测，从而能够获取伺服电机全面的工作状态。进一步地，所述工作参数输入模块包括：工作转矩输入模块，用于输入伺服电机需要提供的工作转矩；最高耐温输入模块，用于输出伺服电机能够耐受的最高温度；工作转速输入模块，用于输入伺服电机需要达到的工作转速；以及，最大振幅输入模块，用于输入伺服电机允许的最大振幅。通过采用上述技术方案，工作参数输入模块对伺服电机需要的工作转矩、需要的工作转速、耐受的最高温度和温稳定工作的最高振幅输入进控制系统中，从而与实际参数检测模块检测的参数一一对应，从而便于后期设定基准值并与实际检测所得的参数进行对比，从而全方位判断电机的工作状态。进一步地，所述基准参数生成模块包括：误差量输入模块，用于输入可以允许的误差比例；以及，警戒值生成模块，用于根据工作参数和误差量计算出报警的警戒值。通过采用上述技术方案，误差量输入模块和警戒值生成模块通过计算可以得出由工作参数输入模块输入的工作参数的警戒值所在，从而能够作为参数比较模块比较的基准，用于判断伺服电机的转矩是否足够、转速是否达到，温度是否过高以及振动是否剧烈，从而对伺服电机的工作状态做出一个判断。进一步地，所述中心控制模块耦接有显示模块，所述显示模块用于显示工作参数输入模块输入的参数以及实际参数检测模块检测所得参数。通过采用上述技术方案，显示模块的设置便于操作人员从显示装置上直观地看出伺服电机输入的工作参数、计算所得的基准参数以及实际测得的实际参数，从而便于操作人员掌握伺服电机的工作状态。进一步地，所述中心控制模块耦接有状态调整单元，所述调整提示单元耦接于中心控制模块以接收参数比较模块输出的比较结果并将比较结果转化成伺服电机工作状态的增量从而控制伺服电机。通过采用上述技术方案，状态调整单元的设置便于根据参数比较模块比较的结果自动生成转矩和转速的增量，从而传输给伺服电机控制器，进而控制伺服电机对转矩和转速进行调整，从而能够适应工作参数的需要。进一步地，所述中心控制模块耦接有报警提示模块，所述报警提示模块耦接于中心控制模块并受控于比较结果以发出声音信号和提示光线。通过采用上述技术方案，报警提示模块的设置便于根据参数比较模块比较的结果，在伺服电机的实际振幅超过工作振幅的警戒值以及实际温度超过最高温度的警戒值时启动，从而提示操作人员，伺服电机可能出现故障，从而提醒操作人员及时进行检修。进一步地，所述中心控制模块耦接有温度调节装置，所述温度调节装置包括散热风扇和半导体制冷器，所述温度调节装置耦接于中心控制模块以在伺服电机内部的实际温度超过最高温度的警戒值时启动。通过采用上述技术方案，温度调节装置的设置便于在参数比较模块比较的结果，即伺服电机内部的实际温度超过最高温度的警戒值时对伺服电机进行紧急降温，从而防止电机内部温度过高而导致伺服电机被烧坏。一种应用于上述的带有监测功能的伺服电机控制系统的控制方法，包括下列步骤：S100，通过工作参数输入模块向控制系统内部输入伺服电机的工作参数；S200，中心控制模块将工作参数转化为工作信号输出给伺服电机；S300，基准参数生成模块根据工作参数输入模块输入的工作参数生成便于检测的各项基准参数并输入参数比较模块；S400，实际参数检测模块对伺服电机运行时的工作状态的实际参数进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有监测功能的伺服电机控制系统，其特征在于，包括伺服电机(1)和控制系统(2)，所述控制系统(2)用于控制伺服电机(1)进行工作，所述控制系统(2)包括：/n工作参数输入模块(3)，用于向控制系统(2)内部输入伺服电机(1)的工作参数并控制伺服电机(1)按照工作参数进行工作；/n中心控制模块(4)，耦接于工作参数输入模块(3)以接收工作参数输入模块(3)输入的工作参数并输出控制信号给伺服电机(1)以控制伺服电机(1)根据工作参数进行工作；/n基准参数生成模块(5)，耦接于工作参数输入模块(3)以根据工作参数自动生成伺服电机(1)的各项基准参数；/n实际参数检测模块(6)，用于检测电机输出状态的实际参数；/n参数比较模块(7)，耦接于基准参数生成模块(5)和实际参数比较模块(7)以将实际参数检测模块(6)检测所得实际参数与基准参数生成模块(5)生成的基准参数进行比较并输出比较结果；以及，/n参数反馈模块(8)，耦接于参数比较模块(7)以接收比较结果并发送信号给中心控制模块(4)进行调整使得实际参数与基准参数保持一致。/n

【技术特征摘要】
1.一种带有监测功能的伺服电机控制系统，其特征在于，包括伺服电机(1)和控制系统(2)，所述控制系统(2)用于控制伺服电机(1)进行工作，所述控制系统(2)包括：
工作参数输入模块(3)，用于向控制系统(2)内部输入伺服电机(1)的工作参数并控制伺服电机(1)按照工作参数进行工作；
中心控制模块(4)，耦接于工作参数输入模块(3)以接收工作参数输入模块(3)输入的工作参数并输出控制信号给伺服电机(1)以控制伺服电机(1)根据工作参数进行工作；
基准参数生成模块(5)，耦接于工作参数输入模块(3)以根据工作参数自动生成伺服电机(1)的各项基准参数；
实际参数检测模块(6)，用于检测电机输出状态的实际参数；
参数比较模块(7)，耦接于基准参数生成模块(5)和实际参数比较模块(7)以将实际参数检测模块(6)检测所得实际参数与基准参数生成模块(5)生成的基准参数进行比较并输出比较结果；以及，
参数反馈模块(8)，耦接于参数比较模块(7)以接收比较结果并发送信号给中心控制模块(4)进行调整使得实际参数与基准参数保持一致。


2.根据权利要求1所述的带有监测功能的伺服电机控制系统，其特征在于：所述实际参数检测模块(6)包括：
负载检测模块(61)，用于检测伺服电机(1)在工作时实际负载；
温度检测模块(62)，用于检测伺服电机(1)在工作时的实际温度；
转速检测模块(63)，用于检测伺服电机(1)在工作时的实际转速；以及，
振幅检测模块(64)，用于检测伺服电机(1)在工作时的实际振幅。


3.根据权利要求1所述的带有监测功能的伺服电机控制系统，其特征在于：所述工作参数输入模块(3)包括：
工作转矩输入模块(31)，用于输入伺服电机(1)需要提供的工作转矩；
最高耐温输入模块(32)，用于输出伺服电机(1)能够耐受的最高温度；
工作转速输入模块(33)，用于输入伺服电机(1)需要达到的工作转速；以及，
最大振幅输入模块(34)，用于输入伺服电机(1)允许的最大振幅。


4.根据权利要求1所述的带有监测功能的伺服电机控制系统，其特征在于：所述基准参数生成模块(5)包括：
误差量输入模块(51)，用于输入可以允许的误差比例；以及，
警戒值生成模块(52)，用于根据工作参数和误差量计算出报警的警戒值。


5.根据权利要求1所述的带有监测功能的伺服电机控制系统，其特征在于：所述中心控制模块(4)耦接有显示模块(44)，所述显示模块(44)用于显示工作参数输入模块(3)输入的参数以及实际参数检测模块(6)检测所得参数。


6.根据权利要求1所述的带有监测功能的伺服电机控制系统，其特征在于：所述中心控制模块(4)耦接有状态调整单元(41)，所述调整提示单元耦接于中心控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志健，
申请(专利权)人：杭州宝协机电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33