一种运动控制方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种运动控制方法、系统及装置，根据运动部件的目标运动位置及运动约束条件，规划运动部件在各插补周期的运动状态；按照第M个插补周期的运动状态控制运动部件在第M个插补周期的运动；1≤M≤N；N表示为运动部件规划的插补周期总数量；判断运动部件在第N个插补周期运行结束后是否到达目标运动位置；若未到达，则根据运动部件距离目标运动位置的剩余规划位移，规划运动部件在补偿周期的运动状态，以按照补偿周期的运动状态控制运动部件补偿运动至目标运动位置。可见，本申请可补偿因离散化误差导致的运动部件的运动位置误差，从而提高了运动部件的运动精确度。而提高了运动部件的运动精确度。而提高了运动部件的运动精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种运动控制方法、系统及装置


[0001]本专利技术涉及运动控制领域，特别是涉及一种运动控制方法、系统及装置。

技术介绍

[0002]目前，运动控制系统(如数控加工控制系统、机器人控制系统)需要提前规划运动部件的加减速运动，以按照提前规划的加减速运动控制运动部件运行。需要说明的是，运动控制系统对运动部件的加减速规划是在计算机中实现的，而在计算机中实现加减速规划必须将连续的数学关系式离散化处理(时间量转化为插补周期的整数倍)，但是，离散化处理会引入离散化误差，导致规划的目标运动位置与实际的目标运动位置之间存在误差，最终导致运动部件的运动精确度降低。
[0003]因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种运动控制方法、系统及装置，可补偿因离散化误差导致的运动部件的运动位置误差，从而提高了运动部件的运动精确度。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种运动控制方法，包括：
[0006]根据运动部件的目标运动位置及运动约束条件，规划所述运动部件在各插补周期的运动状态；
[0007]按照第M个所述插补周期的运动状态控制所述运动部件在第M个所述插补周期的运动；其中，1≤M≤N且M为整数；N表示为所述运动部件规划的插补周期总数量；
[0008]判断所述运动部件在第N个所述插补周期运行结束后是否到达所述目标运动位置；
[0009]若未到达，则根据所述运动部件距离所述目标运动位置的剩余规划位移，规划所述运动部件在补偿周期的运动状态，以按照所述补偿周期的运动状态控制所述运动部件补偿运动至所述目标运动位置。
[0010]可选地，根据运动部件的目标运动位置及运动约束条件，规划所述运动部件在各插补周期的运动状态，包括：
[0011]根据所述运动部件的目标运动位置及其在当前插补周期的运动位置计算所述运动部件在当前插补周期的剩余规划位移，并根据所述运动部件的运动约束条件计算所述运动部件在当前插补周期的轴速度减速至0的情况下的预计运动位移；
[0012]判断所述预计运动位移是否大于等于所述剩余规划位移；
[0013]若大于等于，则根据预设非加速规划策略规划所述运动部件在下一插补周期的轴速度；
[0014]若小于，则根据预设非减速规划策略规划所述运动部件在下一插补周期的轴速度，以执行按照所述下一插补周期的轴速度控制所述运动部件在下一插补周期的运动的步
骤；
[0015]根据所述运动部件在下一插补周期的轴速度计算所述运动部件在下一插补周期的运动位置，并返回执行计算所述运动部件在当前插补周期的剩余规划位移的步骤，直至规划完所述运动部件在N个插补周期的轴速度及运动位置。
[0016]可选地，根据预设非加速规划策略规划所述运动部件在下一插补周期的轴速度，包括：
[0017]根据所述运动部件的减速约束条件计算所述运动部件在下一插补周期的参考轴减速度，并根据所述参考轴减速度计算所述运动部件在下一插补周期的参考轴速度；
[0018]判断所述参考轴速度是否小于预设允许计算误差；
[0019]若不小于预设允许计算误差，则将所述参考轴速度作为所述运动部件在下一插补周期的轴速度；
[0020]若小于预设允许计算误差，则计算所述运动部件以所述当前插补周期的轴速度运行一个插补周期的位移增量，并判断所述当前插补周期的剩余规划位移是否小于所述位移增量；
[0021]若不小于所述位移增量，则将所述当前插补周期的轴速度作为所述运动部件在下一插补周期的轴速度；
[0022]若小于所述位移增量，则确定N个所述插补周期运行结束，且确定所述运动部件在第N个所述插补周期运行结束后未到达所述目标运动位置，以执行根据所述运动部件距离所述目标运动位置的剩余规划位移的步骤。
[0023]可选地，根据预设非减速规划策略规划所述运动部件在下一插补周期的轴速度，包括：
[0024]判断所述运动部件在当前插补周期的轴速度是否小于预设最大规划轴速度；
[0025]若小于预设最大规划轴速度，则判断所述运动部件在当前插补周期是否处于轴减速状态；
[0026]若处于轴减速状态，则将所述当前插补周期的轴速度作为所述运动部件在下一插补周期的轴速度；
[0027]若不处于轴减速状态，则根据预设加速规划策略计算所述运动部件在下一插补周期的轴速度；
[0028]若不小于预设最大规划轴速度，则将所述预设最大规划轴速度作为所述运动部件在下一插补周期的轴速度。
[0029]可选地，根据所述运动部件在下一插补周期的轴速度计算所述运动部件在下一插补周期的运动位置，并根据所述运动部件的目标运动位置及其在下一插补周期的运动位置计算所述运动部件在下一插补周期的剩余规划位移，包括：
[0030]根据CurInterPos
(M+1)
＝CurInterPos
(M)
+CurActionSpeed
(M+1)
*T
S
计算所述运动部件在下一个插补周期的运动位置；其中，等式右侧的CurInterPos
(M)
为所述运动部件在当前插补周期的运动位置；CurActionSpeed
(M+1)
为所述运动部件在下一插补周期的轴速度；T
S
为插补周期时长；等式左侧的CurInterPos
(M+1)
为所述运动部件在下一插补周期的运动位置；
[0031]根据sr＝CmdPos
‑
CurInterPos
(M+1)
计算所述运动部件在下一个插补周期的剩余规划位移sr；其中，CmdPos为所述目标运动位置。
[0032]可选地，根据所述运动部件的运动约束条件计算所述运动部件在当前插补周期的轴速度减速至0的情况下的预计运动位移，包括：
[0033]若预设加速度或减速度最大允许变化周期数JerkTime等于0，则根据计算所述运动部件在当前插补周期的轴速度CurActionSpeed减速至0的情况下的预计运动位移sd；其中，floor()为向下取整函数；Deceleration为预设最大规划轴减速度；T
S
为插补周期时长；DecN为所述当前插补周期的轴速度减速到0经过的总周期数；
[0034]若JerkTime大于0，则根据
[0035][0036]计算所述运动部件在当前插补周期的轴速度CurActionSpeed减速至0的情况下的预计运动位移sd；其中，myJerk为每个插补周期的轴减速度值；Velocity为预设最大规划轴速度；(2*myN1+myN2)为所述当前插补周期的轴速度减速到0经过的总周期数。
[0037]可选地，根据所述运动部件的减速约束条件计算所述运动部件在下一插补周期的参考轴减速度，并根据所述参考轴减速度计算所述运动部件在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动控制方法，其特征在于，包括：根据运动部件的目标运动位置及运动约束条件，规划所述运动部件在各插补周期的运动状态；按照第M个所述插补周期的运动状态控制所述运动部件在第M个所述插补周期的运动；其中，1≤M≤N且M为整数；N表示为所述运动部件规划的插补周期总数量；判断所述运动部件在第N个所述插补周期运行结束后是否到达所述目标运动位置；若未到达，则根据所述运动部件距离所述目标运动位置的剩余规划位移，规划所述运动部件在补偿周期的运动状态，以按照所述补偿周期的运动状态控制所述运动部件补偿运动至所述目标运动位置。2.如权利要求1所述的运动控制方法，其特征在于，根据运动部件的目标运动位置及运动约束条件，规划所述运动部件在各插补周期的运动状态，包括：根据所述运动部件的目标运动位置及其在当前插补周期的运动位置计算所述运动部件在当前插补周期的剩余规划位移，并根据所述运动部件的运动约束条件计算所述运动部件在当前插补周期的轴速度减速至0的情况下的预计运动位移；判断所述预计运动位移是否大于等于所述剩余规划位移；若大于等于，则根据预设非加速规划策略规划所述运动部件在下一插补周期的轴速度；若小于，则根据预设非减速规划策略规划所述运动部件在下一插补周期的轴速度，以执行按照所述下一插补周期的轴速度控制所述运动部件在下一插补周期的运动的步骤；根据所述运动部件在下一插补周期的轴速度计算所述运动部件在下一插补周期的运动位置，并返回执行计算所述运动部件在当前插补周期的剩余规划位移的步骤，直至规划完所述运动部件在N个插补周期的轴速度及运动位置。3.如权利要求2所述的运动控制方法，其特征在于，根据预设非加速规划策略规划所述运动部件在下一插补周期的轴速度，包括：根据所述运动部件的减速约束条件计算所述运动部件在下一插补周期的参考轴减速度，并根据所述参考轴减速度计算所述运动部件在下一插补周期的参考轴速度；判断所述参考轴速度是否小于预设允许计算误差；若不小于预设允许计算误差，则将所述参考轴速度作为所述运动部件在下一插补周期的轴速度；若小于预设允许计算误差，则计算所述运动部件以所述当前插补周期的轴速度运行一个插补周期的位移增量，并判断所述当前插补周期的剩余规划位移是否小于所述位移增量；若不小于所述位移增量，则将所述当前插补周期的轴速度作为所述运动部件在下一插补周期的轴速度；若小于所述位移增量，则确定N个所述插补周期运行结束，且确定所述运动部件在第N个所述插补周期运行结束后未到达所述目标运动位置，以执行根据所述运动部件距离所述目标运动位置的剩余规划位移的步骤。4.如权利要求2所述的运动控制方法，其特征在于，根据预设非减速规划策略规划所述运动部件在下一插补周期的轴速度，包括：
判断所述运动部件在当前插补周期的轴速度是否小于预设最大规划轴速度；若小于预设最大规划轴速度，则判断所述运动部件在当前插补周期是否处于轴减速状态；若处于轴减速状态，则将所述当前插补周期的轴速度作为所述运动部件在下一插补周期的轴速度；若不处于轴减速状态，则根据预设加速规划策略计算所述运动部件在下一插补周期的轴速度；若不小于预设最大规划轴速度，则将所述预设最大规划轴速度作为所述运动部件在下一插补周期的轴速度。5.如权利要求2所述的运动控制方法，其特征在于，根据所述运动部件在下一插补周期的轴速度计算所述运动部件在下一插补周期的运动位置，并根据所述运动部件的目标运动位置及其在下一插补周期的运动位置计算所述运动部件在下一插补周期的剩余规划位移，包括：根据CurInterPos
(M+1)
＝CurInterPos
(M)
+CurActionSpeed
(M+1)
*T
s
计算所述运动部件在下一个插补周期的运动位置；其中，等式右侧的CurInterPos
(M)
为所述运动部件在当前插补周期的运动位置；CurActionSpeed
(M+1)
为所述运动部件在下一插补周期的轴速度；T
S
为插补周期时长；等式左侧的CurInterPos
(M+1)
为所述运动部件在下一插补周期的运动位置；根据sr＝CmdPos
‑
CurInterPos
(M+1)
计算所述运动部件在下一个插补周期的剩余规划位移sr；其中，CmdPos为所述目标运动位置。6.如权利要求2所述的运动控制方法，其特征在于，根据所述运动部件的运动约束条件计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炫予，尚波，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：