伺服机构输出轴偏转角度获取方法、装置和系统制造方法及图纸

技术编号:30785465 阅读:21 留言:0更新日期:2021-11-16 07:47
本发明专利技术公开了一种伺服机构输出轴偏转角度获取方法,包括:读取角度存储器中保存的伺服机构输出轴的初始角度偏转值;获取由霍尔敏感器件感测的伺服机构电机转子的绝对角度值并将其写入角度存储器;从角度存储器中读出绝对角度值,并根据电机转子的转动圈数信息计算得到所述电机转子的实际角度值,将实际角度值写入角度存储器;从角度存储器中读出实际角度值,并根据初始角度偏转值和电机转子与输出轴之间的传动比例计算得到输出轴的实时角度偏转值。其可以解决现有小型伺服机构采用接触式导电塑料角度传感器模拟输出信号,导致传输易受干扰,体积大,成本高,环境适应性差的问题。环境适应性差的问题。环境适应性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
伺服机构输出轴偏转角度获取方法、装置和系统


[0001]本专利技术涉及伺服控制
,尤其涉及到一种伺服机构输出轴偏转角度获取方法、一种伺服机构输出轴偏转角度获取装置、一种伺服机构输出轴偏转角度获取系统和一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]电动伺服领域通常采用各类接触式角度传感器作为敏感伺服机构输出轴角度偏转的核心器件。伺服机构接受控制指令,按一定控制规律输出电机驱动信号,电机旋转带动减速器输出,完成控制所需的角度偏转。角度传感器敏感角度输出信号由控制电路采集,实时参与控制算法循环中,是伺服机构线性度、精度、稳定性等核心性能的关键环节。
[0003]目前,小型伺服机构通常采用接触式导电塑料角度传感器,其主要由导电基体、电刷、对位轴承、转轴、底座组成,导电基体两端连接稳定的直流电压,电刷与导电基体接触运动输出信号电压,其值大小与导电基体上的电刷位置成正比。导电塑料角度传感器因其简单结构及成熟应用技术,广泛应用伺服领域。但是,若伺服机构工作在高过载、复杂环境条件下,导电塑料传感器的电刷结构易受冲击变形脱离导电基体,输出信号为模拟电压信号易在复杂环境引入干扰,导致传感器无法真实反馈被测物的角度偏转,造成伺服机构功能异常或故障。同时,接触式导电塑料角度传感器对位轴承安装需要一定高度,因此无法满足部分小型伺服机构结构紧凑要求;传感器模拟输出要求伺服机构控制驱动电路具有信号解调功能,对印制板信号完整性的制版工艺提出较高要求;传感器导电基体的材料、线性度修刻等制作环节增加生产成本。
[0004]因此,接触式导电塑料角度传感器因其特性无法满足部分小型伺服机构结构紧凑、成本低、适应高过载、复杂环境等要求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种伺服机构输出轴偏转角度获取方法,其可以解决现有小型伺服机构采用接触式导电塑料角度传感器模拟输出信号,导致传输易受干扰,体积大,成本高,环境适应性差的问题。
[0006]一方面,本专利技术实施例提供了一种伺服机构输出轴偏转角度获取方法,包括:读取角度存储器中保存的所述伺服机构输出轴的初始角度偏转值;获取由霍尔敏感器件感测的伺服机构电机转子的绝对角度值并将其写入所述角度存储器;从所述角度存储器中读出所述绝对角度值,并根据所述电机转子的转动圈数信息计算得到所述电机转子的实际角度值,将所述实际角度值写入所述角度存储器;从所述角度存储器中读出所述实际角度值,并根据所述初始角度偏转值和所述电机转子与所述输出轴之间的传动比例计算得到所述输出轴的实时角度偏转值。
[0007]在本专利技术的一个实施例中,所述获取由霍尔敏感器件感测的伺服机构电机转子的绝对角度值并将其写入所述角度存储器,包括:在所述电机转子运行后,根据预设时间间隔
连续获取多个所述绝对角度值并分别写入所述角度存储器。
[0008]在本专利技术的一个实施例中,所述伺服机构输出轴偏转角度获取方法还包括:将计算得到的每个所述实时角度偏转值写入所述角度存储器中作为所述伺服机构下一次上电时的备份初始角度偏转值。
[0009]在本专利技术的一个实施例中,在所述读取角度存储器中保存的所述伺服机构输出轴的初始偏转角度值之后,所述伺服机构输出轴偏转角度获取方法还包括:识别所述初始偏转角度值是否为所述输出轴的当前角度偏转值,若识别结果为是,则执行后续步骤,若识别结果为否,则依次识别所述备份初始角度偏转值直至所述识别结果为是。
[0010]另一方面,本专利技术实施例提出一种伺服机构输出轴偏转角度获取装置,包括:初始角度偏转值读取模块,用于读取角度存储器中保存的所述伺服机构输出轴的初始偏转角度值;绝对角度值获取模块,用于获取由霍尔敏感器件感测的电机转子绝对角度值并将其写入所述角度存储器;实际角度值计算模块,用于从所述角度存储器中读出所述绝对角度值,并根据所述电机转子的转动圈数信息计算得到所述电机转子的实际角度值,将所述实际角度值写入所述角度存储器;实时偏转角度值得到模块,用于从所述角度存储器中读出所述实际角度值,并根据所述初始角度偏转值和所述电机转子与所述输出轴之间的传动比例计算得到所述输出轴的实时角度偏转值。
[0011]在本专利技术的一个实施例中,所述绝对角度值获取模块具体用于:在所述电机转子运行后,根据预设时间间隔连续获取多个所述绝对角度值并分别写入所述角度存储器。
[0012]在本专利技术的一个实施例中,所述伺服机构输出轴偏转角度获取装置还包括:实时角度偏转值写入模块,用于将计算得到的每个所述实时角度偏转值写入所述角度存储器中作为所述伺服机构下一次上电时的备份初始角度偏转值。
[0013]再一方面,本专利技术实施例提出一种伺服机构输出轴偏转角度获取系统,包括:可编程逻辑器件和连接所述可编程逻辑器件的存储器,其中,所述可编程逻辑器件用于执行上述中任意一个实施例所述的伺服机构输出轴偏转角度获取方法。
[0014]在本专利技术的一个实施例中,所述伺服机构输出轴偏转角度获取系统还包括:控制驱动板、伺服电机、霍尔敏感器件、感应磁块、伺服机构减速器和联动结构;所述可编程逻辑器件和所述存储器设置于所述控制驱动板上,所述伺服电机的电机转子一侧通过传动机构连接所述输出轴,另一侧设置有所述感应磁块,所述霍尔敏感器件固定于所述控制驱动板上且与所述感应磁块相对设置,用于感测所述电机转子的偏转角度,所述伺服机构减速器通过所述输出轴连接所述联动结构。
[0015]又一方面,本专利技术实施例提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行如上述中任意一个实施例所述的伺服机构输出轴偏转角度获取方法。
[0016]由上可知,通过本专利技术所构思的上述方案与现有技术相比,可以具有如下一个或多个有益效果:
[0017](1)通过霍尔敏感器件非接触式敏感伺服电机转子上的磁通量变化,能够得到绝对式的电机转子角度值,由数字控制电路对电机转子角度值进行调理计算,实现准确测量伺服机构输出轴的偏转角度,相比于现有伺服机构采用接触式导电塑料角度传感器模拟输出信号的方案,能够避免高过载冲击条件下结构变形导致机构故障的风险,抗信号干扰能
力增强,数字信号传输降低印制板绘制工艺要求,节省成本;
[0018](2)通过在预设时间间隔连续获取多个绝对角度值并分别写入角度存储器,能够控制获得高分辨率的角度值,并且分别计算得到的输出轴偏转角度值写入角度存储器,每个过程量都能够作为系统异常断电、上电复位的角度反馈依据;
[0019](3)将感应磁块和霍尔敏感器件分别安装在电机转子和控制驱动板上,取消传统角度传感器的结构形式,极大的减少了伺服机构空间体积需求,可编程逻辑器件与存储器和霍尔敏感器件通过总线通信,数字信号传输降低了印制板绘制工艺要求,并且可与伺服机构其他功能模块复用,降低成本,角度反馈响应特性可人为设置满足不同型号伺服机构。
[0020]通过以下参考附图的详细说明,本专利技术的其他方面的特征变得明显。但是应当知道,该附图仅仅为解释的目本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伺服机构输出轴偏转角度获取方法,其特征在于,包括:读取角度存储器中保存的所述伺服机构输出轴的初始角度偏转值;获取由霍尔敏感器件感测的伺服机构电机转子的绝对角度值并将其写入所述角度存储器;从所述角度存储器中读出所述绝对角度值,并根据所述电机转子的转动圈数信息计算得到所述电机转子的实际角度值,将所述实际角度值写入所述角度存储器;从所述角度存储器中读出所述实际角度值,并根据所述初始角度偏转值和所述电机转子与所述输出轴之间的传动比例计算得到所述输出轴的实时角度偏转值。2.根据权利要求1所述的伺服机构输出轴偏转角度获取方法,其特征在于,所述获取由霍尔敏感器件感测的伺服机构电机转子的绝对角度值并将其写入所述角度存储器,包括:在所述电机转子运行后,根据预设时间间隔连续获取多个所述绝对角度值并分别写入所述角度存储器。3.根据权利要求2所述的伺服机构输出轴偏转角度获取方法,其特征在于,还包括:将计算得到的每个所述实时角度偏转值写入所述角度存储器中作为所述伺服机构下一次上电时的备份初始角度偏转值。4.根据权利要求3所述的伺服机构输出轴偏转角度获取方法,其特征在于,在所述读取角度存储器中保存的所述伺服机构输出轴的初始偏转角度值之后,还包括:识别所述初始偏转角度值是否为所述输出轴的当前角度偏转值,若识别结果为是,则执行后续步骤,若识别结果为否,则依次识别所述备份初始角度偏转值直至所述识别结果为是。5.一种伺服机构输出轴偏转角度获取装置,其特征在于,包括:初始角度偏转值读取模块,用于读取角度存储器中保存的所述伺服机构输出轴的初始偏转角度值;绝对角度值获取模块,用于获取由霍尔敏感器件感测的电机转子绝对角度值并将其写入所述角度存储器;实际角度值计算模块,用于从所述角度存储器中读出所述绝对角度值,并根据所述电机转子的转动圈数信...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨帆陈子玮王健王洪生邓强强张祎
申请(专利权)人:湖北三江航天红峰控制有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1