多圈解算装置及多圈解算方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施方式涉及伺服电机技术领域，公开了一种多圈解算装置包括：编码器，所述编码器用于连接电机，并获取所述电机的当前多圈值；与所述编码器连接的控制器，所述控制器用于获取所述当前多圈值，统计所述当前多圈值达到预设多圈上限值的溢出次数，并根据所述当前多圈值、所述预设多圈上限值以及所述溢出次数确定所述电机的当前实际多圈值。本发明专利技术中多圈解算装置及多圈解算方法，能够解决多圈溢出的问题，准确记录电机的绝对位置。

【技术实现步骤摘要】
多圈解算装置及多圈解算方法
本专利技术实施方式涉及伺服电机
，特别涉及一种多圈解算装置及多圈解算方法。
技术介绍
在工业制造中，需搭配交流永磁同步电机来驱动机床、机械手、雕刻机等装备。为实现对电机精确的三环控制，稳定准确的高精度旋转编码器必不可少，位置环的电机位置反馈值由编码器而来，高精度的绝对式编码器可以检测电机的单圈值和多圈值。然而，专利技术人发现相关技术中至少存在如下问题：单圈值和多圈值在数值上都有上限，当超过一多圈值上限后，多圈值会溢出重新从1计算，此时编码器得到的电机的绝对位置并不准确。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种多圈解算装置及多圈解算方法，能够解决多圈溢出的问题，准确记录电机的绝对位置。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种多圈解算装置，包括：编码器，所述编码器用于连接电机，并获取所述电机的当前多圈值；与所述编码器连接的控制器，所述控制器用于获取所述当前多圈值，统计所述当前多圈值达到预设多圈上限值的溢出次数，并根据所述当前多圈值、所述预设多圈上限值以及所述溢出次数确定所述电机的当前实际多圈值。另外，还包括：与所述控制器连接的存储器；所述控制器用于将所述溢出次数写入所述存储器中，所述控制器还用于从所述存储器中读取所述溢出次数。另外，所述存储器为电可擦可编程只读存储器。另外，所述控制器包括：与所述编码器连接的FPGA、以及与所述FPGA和所述存储器连接的CPU；所述FPGA用于获取所述编码器的当前多圈值，并将所述当前多圈值发送至所述CPU；所述CPU用于统计所述当前多圈值达到所述预设多圈上限值的所述溢出次数，并将所述溢出次数写入所述存储器中。另外，所述CPU还用于接收实际多圈值获取请求，并触发所述FPGA获取所述编码器的当前多圈值；所述FPGA用于响应于所述实际多圈值获取请求、从所述存储器中读取所述溢出次数、并根据所述溢出次数和所述当前多圈值确定所述当前实际多圈值。另外，所述CPU还用于接收电机位置查询请求，并触发所述FPGA获取所述编码器的当前单圈值、以及当前多圈值；所述FPGA用于响应于所述电机位置查询请求，从所述存储器中读取所述溢出次数，并根据所述当前单圈值、所述当前多圈值、所述预设多圈上限值以及所述溢出次数确定所述电机的实际角位置。另外，还包括：与所述编码器连接的电池；所述电池用于在所述编码器的供电电源断电时为所述编码器供电。另外，所述控制器还用于在检测到所述编码器断电时，获取所述编码器的当前多圈值，并存储所述当前多圈值。本专利技术的实施方式还提供了一种多圈解算方法，，包括：获取电机的当前多圈值；统计所述当前多圈值达到预设多圈上限值的溢出次数；根据所述当前多圈值、所述预设多圈上限值以及所述溢出次数确定所述电机的当前实际多圈值。另外，在所述统计所述当前多圈值达到预设多圈上限值的溢出次数之后，还包括：接收电机位置查询请求；响应于所述电机速度查询请求获取所述电机的当前单圈值；根据所述当前单圈值、所述当前多圈值、所述预设多圈上限值以及所述溢出次数确定所述电机的实际角位置。本专利技术实施方式相对于相关技术而言提供了一种多圈解算装置，包括：编码器，编码器用于连接电机，并获取电机的当前多圈值；与编码器连接的控制器，控制器用于获取当前多圈值，统计当前多圈值达到预设多圈上限值的溢出次数，并根据当前多圈值、预设多圈上限值以及溢出次数确定电机的当前实际多圈值。本专利技术中与编码器连接的控制器记录编码器的多圈值达到预设多圈上限值的溢出次数，来根据当前多圈值、预设多圈上限值以及溢出次数来共同确定当前实际多圈值，解决多圈值溢出的问题；将多圈值的溢出次数考虑在内得到当前实际多圈值，从而能够根据当前实际多圈值准确得到电机的绝对位置。附图说明一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施方式的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是根据本专利技术第一实施方式的多圈解算装置的结构示意图；图2是根据本专利技术第一实施方式的多圈解算装置的另一种结构示意图；图3是根据本专利技术第一实施方式的多圈解算装置的再一种结构示意图；图4是根据本专利技术第二实施方式的多圈解算装置的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。所谓单圈和多圈编码器都是指式编码器，指式编码器可以在任何时刻，尤其是在刚上电的时刻，就能感知当前的角位置。单圈编码器只可以感知一圈之内的角位置；多圈编码器不仅可以感知一圈之内的角位置，而且可以感知编码器自使用之日起已经转过了多少圈。换句话说就是：单圈值编码器好像是一只钟表的秒钟(没有时钟和分钟)可以直接显示当前角位置，但是不能够累计增加。多圈值编码器就像是一只完整的钟表，既有秒钟也有时钟和分钟，不仅可以直接显示当前角位置，还可以看出累计多少。专利技术人发现，现有单圈值和多圈值在数值上都有上限，例如：单圈上限值为8388608(23bit)，多圈上限值为65536(16bit)，电机每旋转一圈，多圈值加1，当电机连续一个方向旋转到多圈上限值时，多圈值将会溢出，重新从1开始计数，这时根据编码器Encoder记录单圈值和多圈值计算得到的电机的角位置并不是绝对位置，因此需要一种方法来记录电机同向无限旋转时的绝对位置。针对于此，本专利技术的第一实施方式涉及一种多圈解算装置，本实施方式的核心在于包括：编码器，编码器用于连接电机，并获取电机的当前多圈值；与编码器连接的控制器，控制器用于获取当前多圈值，统计当前多圈值达到预设多圈上限值的溢出次数，并根据当前多圈值、预设多圈上限值以及溢出次数确定电机的当前实际多圈值。本专利技术中与编码器连接的控制器记录编码器的多圈值达到预设多圈上限值的溢出次数，来根据当前多圈值、预设多圈上限值以及溢出次数来共同确定当前实际多圈值，解决多圈值溢出的问题；将多圈值的溢出次数考虑在内得到当前实际多圈值，从而能够根据当前实际多圈值准确得到电机的绝对位置。下面对本实施方式的多圈解算装置的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。本实施方式中的多圈解算装置的结构示意图如图1所示：具体地说，编码器Encoder，编码器Encoder为绝对式多圈值编码器Encoder，编码器Encoder用于连接电机Motor，一般而言，编码器Encoder套设于电机Motor尾部，用于获取电机Motor的单圈值和多圈值。与编码器Encoder连接的控制器，控制器用于从编码器Encoder获取电机Motor的多圈值，并统计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多圈解算装置，其特征在于，包括：/n编码器，所述编码器用于连接电机，并获取所述电机的当前多圈值；/n与所述编码器连接的控制器，所述控制器用于获取所述当前多圈值，统计所述当前多圈值达到预设多圈上限值的溢出次数，并根据所述当前多圈值、所述预设多圈上限值以及所述溢出次数确定所述电机的当前实际多圈值。/n

【技术特征摘要】
1.一种多圈解算装置，其特征在于，包括：
编码器，所述编码器用于连接电机，并获取所述电机的当前多圈值；
与所述编码器连接的控制器，所述控制器用于获取所述当前多圈值，统计所述当前多圈值达到预设多圈上限值的溢出次数，并根据所述当前多圈值、所述预设多圈上限值以及所述溢出次数确定所述电机的当前实际多圈值。


2.根据权利要求1所述的多圈解算装置，其特征在于，还包括：与所述控制器连接的存储器；
所述控制器用于将所述溢出次数写入所述存储器中，所述控制器还用于从所述存储器中读取所述溢出次数。


3.根据权利要求2所述的多圈解算装置，其特征在于，所述存储器为电可擦可编程只读存储器。


4.根据权利要求2所述的多圈解算装置，其特征在于，所述控制器包括：与所述编码器连接的FPGA、以及与所述FPGA和所述存储器连接的CPU；
所述FPGA用于获取所述编码器的当前多圈值，并将所述当前多圈值发送至所述CPU；
所述CPU用于统计所述当前多圈值达到所述预设多圈上限值的所述溢出次数，并将所述溢出次数写入所述存储器中。


5.根据权利要求4所述的多圈解算装置，其特征在于，所述CPU还用于接收实际多圈值获取请求，并触发所述FPGA获取所述编码器的当前多圈值；
所述FPGA用于响应于所述实际多圈值获取请求、从所述存储器中读取所述溢出次数、并根据所述溢出次数和所述当前多圈值确定所述当...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘康，李虎修，葛鹏遥，丁信忠，陈攀，储诚兵，
申请(专利权)人：上海新时达机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31