【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直线电机摩擦力补偿领域，具体地涉及一种直线电机的摩擦力前馈补偿方法及系统、存储介质。
技术介绍
1、xy轴定位平台及伺服系统实现的定位精度越高，能够应用的领域就越精密。传统定位平台使用“旋转伺服电机+滚珠丝杠”的技术方案，由于存在机械转换，存在天然的精度和速度缺陷，长时间运行磨损更会导致精度下降，难以满足高端市场需求。而直线电机能够直接提供高速的自动线性运动，其定位精度高、最大速度可达6m/s，最大加速度10g，响应速度快，长时间运行无磨损，结构简单维护方便。因此采用直线电机设计的xy轴定位平台能够实现更高的定位精度和更快的运动性能，是当前高速高精领域的研究热点和首选方案。
2、但是值得注意的是，在一些高精尖定位和运动产品里面，一般要求直线导轨的滑块为中或者重预压，而预压较重会带来导轨滑块摩擦力增大。摩擦力由于与速度方向相反，因此在一些需求低速扫描、切割、插补轨迹运行的直线电机精密运动平台里面，摩擦力在速度过零时的方向突变特性会引起速度换号后的低速下速度响应慢，且运行出来的轨迹出现明显畸变。那么摩擦力补偿在重预压和重载的精密运动平台上显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术存在的问题，提供一种直线电机的摩擦力前馈补偿方法及系统、存储介质，能够直接对低速下的摩擦力进行自适应前馈补偿，使得速度误差进行快速响应。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种直线电机的摩擦力前馈补偿方法，包括以下步骤：
3、通过
4、设定参考速度区间及非线性摩檫力补偿的阈值vr0，根据i0、vr与实际速度的误差以及vr0计算需要的补偿电流值，与pid控制器输出的电流控制指令叠加，获得补偿后电流控制指令输入电流环。
5、优选地，当参考速度区间内的设定速度绝对值|vr|≤vr0时，所述根据i0、vr与实际速度的误差以及vr0计算需要的补偿电流值公式如下：
6、iqf=f(ev,vr,α,vr0)*i0；
7、 ，
8、其中，iqf为补偿电流值，sign()为符号函数，vr为设定速度，ev为设定速度与实际速度的误差，α为调节因子。
9、优选地，当参考速度区间内的设定速度绝对值|vr|>vr0时，所述根据i0、vr与实际速度的误差以及vr0计算需要的补偿电流值公式如下：
10、iqf=f(ev,vr,α,vr0)*i0；
11、，
12、其中，iqf为补偿电流值，sign()为符号函数，vr为设定速度，ev为设定速度与实际速度的误差，α为调节因子。
13、优选地，0<α<1。
14、优选地，iqf≤i0。
15、本专利技术第二方面提供一种一种直线电机的摩擦力前馈补偿系统，包括：
16、平均电流获取模块，用于通过驱动器构建速度闭环，截取匀速段的电流曲线计算得到平均电流值i0；
17、补偿模块，用于设定参考速度区间及非线性摩檫力补偿的阈值vr0，根据i0、vr与实际速度的误差以及vr0计算需要的补偿电流值，与pid控制器输出的电流控制指令叠加，获得补偿后电流控制指令输入电流环。
18、优选地，当参考速度区间内的设定速度绝对值|vr|≤vr0时，所述根据i0、vr与实际速度的误差以及vr0计算需要的补偿电流值公式如下：
19、iqf=f(ev,vr,α,vr0)*i0；
20、 ，
21、其中，iqf为补偿电流值，sign()为符号函数，vr为设定速度，ev为设定速度与实际速度的误差，α为调节因子。
22、优选地，当参考速度区间内的设定速度绝对值|vr|>vr0时，所述根据i0、vr与实际速度的误差以及vr0计算需要的补偿电流值公式如下：
23、iqf=f(ev,vr,α,vr0)*i0；
24、，
25、其中，iqf为补偿电流值，sign()为符号函数，vr为设定速度，ev为设定速度与实际速度的误差，α为调节因子。
26、优选地，0<α<1，iqf≤i0。
27、本专利技术第三方面提供一种计算机存储介质，包括：
28、存储器，其上存储有计算机程序；
29、处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现上述直线电机的摩擦力前馈补偿方法的步骤。
30、通过上述技术方案，对于一些要求低速运行且存在运动反向的精密运动平台，提供了一种快速的摩擦力补偿提升速度响应的方法和装置，通过辨识的低速下摩擦力对应的电流数值进和运行速度误差确定需要补偿的电流值，结合pid控制器输出的电流叠加控制进行前馈摩擦力补偿，提升系统的低速响应和稳定性，保证用户使用精密运动平台能够达低速运行时的快速响应，保证用户按照设定轨迹进行加工制造。
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1.一种直线电机的摩擦力前馈补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当参考速度区间内的设定速度绝对值|Vr|≤Vr0时，所述根据I0、Vr与实际速度的误差以及Vr0计算需要的补偿电流值公式如下：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当参考速度区间内的设定速度绝对值|Vr|>Vr0时，所述根据I0、Vr与实际速度的误差以及Vr0计算需要的补偿电流值公式如下：
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，0<α<1。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，Iqf≤I0。
6.一种直线电机的摩擦力前馈补偿系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，当参考速度区间内的设定速度绝对值|Vr|≤Vr0时，所述根据I0、Vr与实际速度的误差以及Vr0计算需要的补偿电流值公式如下：
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，当参考速度区间内的设定速度绝对值|Vr|>Vr0时，所述根据I0、Vr与实际速度的误差以及V
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，0<α<1，Iqf≤I0。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种直线电机的摩擦力前馈补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当参考速度区间内的设定速度绝对值|vr|≤vr0时，所述根据i0、vr与实际速度的误差以及vr0计算需要的补偿电流值公式如下：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当参考速度区间内的设定速度绝对值|vr|>vr0时，所述根据i0、vr与实际速度的误差以及vr0计算需要的补偿电流值公式如下：
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，0<α<1。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，iqf≤i0。
【专利技术属性】
技术研发人员：任贵平，肖亮，孙海星，金长明，
申请(专利权)人：合肥安迅精密技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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