二轴驱控一体注塑机械手控制系统技术方案

本申请公开了一种二轴驱控一体注塑机械手控制系统，通过采集电机实际转速的时序数据，并将这些电机实际转速时序数据分别与理论转速进行差值计算以得到这些时序数据的转速偏差，然后在后端引入基于人工智能和深度学习的数据处理和分析算法来对该电机的转速偏差时序数据进行分析，以学习和刻画出电机转速偏差的时序显著聚合语义表示，以此来自动生成控制指令，从而得到PWN控制信号的推荐空占比。这样，能够自动学习转速偏差的时序变化语义和聚合表示信息，并以此自动对PWN控制信号的占空比进行自适应调整，通过这种方式，能够避免传统的PID控制带来的缺陷，以在提高控制智能化水平的基础上确保注塑机械手控制的可靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及智能控制领域，且更为具体地，涉及一种二轴驱控一体注塑机械手控制系统。

技术介绍

1、注塑机机械手是为注塑生产自动化专门配备的机械，它可以减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产。传统注塑机机械手的驱动系统通常包含多个驱动器，每个驱动器负责为机械手的一个运动轴提供动力。这种方式导致整个驱动系统重量较重并且占用较大的空间。为了减轻机械手的重量并提高空间利用率，中国专利cn105984077a 提出了一种控制注塑机机械手的方法和注塑机机械手及其驱动器 ，其包括整流模块、电流演算模块、控制模块以及多个igbt模块（数量根据运动轴数量决定）等。整流模块负责将交流电转换成直流电供给igbt模块，igbt模块则根据控制模块发出的指令来控制电机的转速。控制模块能够同时接收来自编码器的实际转速反馈，并与电流演算模块提供的理论转速进行比较，通过pid闭环运算调节电机转速，以达到预期的目标速度，确保机械手按照预设路径准确移动。

2、然而，pid控制算法主要通过比例、积分和微分三个参数来调整控制效果，但在动态环境或负载变化频繁的情况下，pid参数难以适应不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种二轴驱控一体注塑机械手控制系统，用于控制注塑机机械手，所述注塑机机械手包括N 个运动轴、电机、编码器、逻辑控制器以及驱动器；每个所述运动轴均设置有电机以及用于采集所述电机实际转速的编码器；所述逻辑控制器与所述驱动器的控制模块通信连接，所述二轴驱控一体注塑机械手控制系统部署于所述驱动器，其特征在于，所述二轴驱控一体注塑机械手控制系统包括：数据采集模块，用于采集所述电机的实际转速的时间队列；电流演算模块，用于获取所述电机的理论转速；控制模块，用于联合分析所述实际转速的时间队列和所述理论转速以生成控制指令；绝缘栅双极型晶体管IGBT模块，用于基于所述控制指令控制电机的转速；其中，所述控...

【技术特征摘要】

1.一种二轴驱控一体注塑机械手控制系统，用于控制注塑机机械手，所述注塑机机械手包括n 个运动轴、电机、编码器、逻辑控制器以及驱动器；每个所述运动轴均设置有电机以及用于采集所述电机实际转速的编码器；所述逻辑控制器与所述驱动器的控制模块通信连接，所述二轴驱控一体注塑机械手控制系统部署于所述驱动器，其特征在于，所述二轴驱控一体注塑机械手控制系统包括：数据采集模块，用于采集所述电机的实际转速的时间队列；电流演算模块，用于获取所述电机的理论转速；控制模块，用于联合分析所述实际转速的时间队列和所述理论转速以生成控制指令；绝缘栅双极型晶体管igbt模块，用于基于所述控制指令控制电机的转速；其中，所述控制模块，包括：转速时序偏差计算单元，用于计算所述实际转速的时间队列中的各个预定时间点的实际转速与理论转速之间的差值以得到转速偏差值的时间队列；转速偏差时序特征聚合表示单元，用于对所述转速偏差值的时间队列进行时序动态聚合分析以得到转速偏差时序显著聚合表示；控制指令生成单元，用于基于所述转速偏差时序显著聚合表示，确定所述控制指令，所述控制指令包含发送给所述绝缘栅双极型晶体管igbt模块的pwn控制信号的推荐空占比。

2.根据权利要求1所述的二轴驱控一体注塑机械手控制系统，其特征在于，所述转速偏差时序特征聚合表示单元，包括：经验模态分解子单元，用于对所述转速偏差值的时间队列进行经验模态分解以得到一系列的转速偏差固有模态函数；固有模态波形语义特征提取子单元，用于对所述一系列的转速偏差固有模态函数进行固有模态波形语义特征提取以得到一系列的转速偏差固有模态波形语义编码向量；特征分布场域动态聚合子单元，用于对所述一系列的转速偏差固有模态波形语义编码向量进行特征分布场域动态聚合以得到所述转速偏差时序显著聚合表示，包括：转速偏差固有模态波形语义静态能量因子计算二级子单元，用于计算所述一系列的转速偏差固有模态波形语义编码向量中的各个转速偏差固有模态波形语义编码向量的静态能量因子以得到转速偏差固有模态波形语义静态能量因子的集合；特征显著聚合二级子单元，用于基于所述转速偏差固有模态波形语义静态能量因子的集合，对所述一系列的转速偏差固有模态波形语义编码向量进行基于仿力场的特征显著聚合以得到所述转速偏差时序显著聚合表示。

3.根据权利要求2所述的二轴驱控一体注塑机械手控制系统，其特征在于，所述固有模态波形语义特征提取子单元，用于：将所述一系列的转速偏差固有模态函数中的各个转速偏差固有模态函数分别输入基于1d-cnn模型的固有模态波形语义特征提取器以得到所述一系列的转速偏差固有模态波形语义编码向量。

4.根据权利要求3所述的二轴驱控一体注塑机械手控制系统，其特征在于，所述转速偏差固有模态波形语义静态能量因子计算二级子单元，用于：计算所述转速偏差固有模态波形语义编码向量的均值和方差以得到转速偏差固有模态波形语义均值和转速偏差固有模态波形语义方差；将所述转速偏差固有模态波形语义编码向量与所述转速偏差固有模态波形语义均值进行按位置相减，并计算相减后特征向量的各个位置的四次方以得到转速偏差固有模态波形语义差异调制向量；计算所述转速偏差固有模态波形语义差异调制向量的期望值以得到转速偏差固有模态波形语义期望值；将所述转速偏差固有模态波形语义期望值与所述转速偏差固有模态波形语义方差的平方进行相除，将相除得到的值输入sigmoid函数以得到所述转速偏差固有模态波形语义静态能量因子。

5.根据权利要求4所述的二轴驱控一体注塑机械手控制系统，其特征在于，所述特征显著聚合二级子单元，包括：转速偏差固有模态波形语义聚类三级子单元，用于挑选所述转速偏差固有模态波形语义静态能量因子的集合中最大的转速偏差固有模态波形语义静态能量因子对应的转速偏差固有模态波形语义编码向量作为转速偏差固有模态波形语义聚类初始中心向量；转...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继周，
申请(专利权)人：临海市新睿电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：