所示，测定编码器每转脉冲数的具体流程如下： (1) 使用闭环控制模式； (2) 控制伺服电机正向运动； (3) 检测第一个Z相信号时，并记录下编码器输出值EncZl; (4) 检测第二个Z相信号时，并记录下编码器输出值EncZ2; (5) 控制伺服电机减速停止，并控制伺服电机反向运动； (6) 检测第三个Z相信号，并记录下编码器输出值EncZ3; (7) 检测第四个Z相信号，并记录下编码器输出值EncZ4; (8) 控制伺服电机减速停止； (9) 计算编码器每转脉冲数，由于伺服电机每转一圈会输出一个z相信号，所以同向运 动时相邻两个z向信号之间的编码器脉冲个数就是伺服电机转一圈编码器发出的脉冲数， 所以编码器每转脉冲数为：
，
[0023]编码器的最小控制分辨率是指数控系统能识别的最小位移量，是理论上能达到的 最高控制精度;编码器反馈的最小单位信号为一个脉冲，所以一个脉冲所对应的机床运动 距离就是数控系统的最小控制分辨率，测定最小控制分辨率的过程为:根据机械的传动结 构和机械参教计笪得剞电机毎一鮮对府的机械运动距离DisPRound并输入程序，则最小控 制分辨率
t
[0024] 如图5所示，测定伺服电机最高转速的具体流程如下： (1) 使用开环控制模式； (2) 给伺服电机驱动控制单元的电压信号从0V开始均匀增加到IV，直至稳定，读取稳定 时的编码器反馈信号频率为f 1，则伺服电机在稳定IV电压下的转速为:RoutateSpeedl=fl/ PulsePRound; (3) 控制电机减速停止； (4) 给伺服电机驱动控制单元的电压信号从0V开始均匀减小到-IV，直至稳定，读取稳 定时编码器反馈信号频率为f2，贝lj电机在稳定-IV电压下的转速为：RotateSpeed2=f2/ PulsePRound; (5) 伺服电机额定转速为RatedSpeed，单位r/s，通过查阅伺服驱动器的参数得到，则速 度输入指令增益
(6) 计算伺服电机的最高转速，即为给伺服电机施加电压为10V时的转速，由于模拟信 号控制模式下伺服电机转速和驱动控制单元信号电压成正比，所以电机最高转速为：
[0025] 检测出以上参数，运动控制系统就可以建立起准确的控制模型，对机床进行精确 的位置闭环控制，整个过程由程序自动完成，高效便捷，减少人工参与，减少人为错误可能 性，提尚系统调试效率。
【主权项】
1. 一种激光切割中闭环数控系统的控制模型参数自动检测方法，其特征在于：具体流 程如下： 第一步，在开环模式下测定伺服电机方向和编码器方向是否一致，是则测定编码器每 转脉冲数，否则检测失败并退出程序； 第二步，在闭环模式下控制机床运动，测定编码器每转脉冲数； 第=步，计算编码器的最小控制分辨率； 第四步，测定伺服电机最高转速。2. 根据权利要求1所述的激光切割中闭环数控系统的控制模型参数自动检测方法，其 特征在于:所述的测定伺服电机方向和编码器方向的具体流程如下： (1) 使用开环控制模式； (2) 给伺服电机施加200mv速度的控制信号，并持续50ms，检测信号结束时编码器的输 出值，记为化cOffsetl; (3) 给伺服电机施加-200mv速度的控制信号，并持续50ms，检测信号结束时编码器的输 出值，记为化c0ffset2; (4) 判断Enc0ffsetl>0或者Enc0ffset2 <0;是则检测通过，可W进行接下来的步 骤;否则检测失败，伺服电机方向与编码器方向不一致，退出程序。3. 根据权利要求1所述的激光切割中闭环数控系统的控制模型参数自动检测方法，其 特征在于:所述的测定编码器每转脉冲数的具体流程如下： (1) 使用闭环控制模式； (2) 控制伺服电机正向运动； (3) 检测第一个Z相信号时，并记录下编码器输出值化cZl; (4) 检测第二个Z相信号时，并记录下编码器输出值化cZ2; 巧)控制伺服电机减速停止，并控制伺服电机反向运动； (6) 检测第S个Z相信号，并记录下编码器输出值化cZ3; (7) 检测第四个Z相信号，并记录下编码器输出值化cZ4; (8) 控制伺服电机减速停止； (9) 计算编码器每转脉冲数，由于伺服电机每转一圈会输出一个Z相信号，所W同向运动时相 邻两个Z向信号之间的编码器脉冲个数就是伺服电机转一圈编码器发出的脉冲数，所W编码器 每转脉冲数为4. 根据权利要求1所述的激光切割中闭环数控系统的控制模型参数自动检测方法，其 特征在于:所述的编码器的最小控制分辨率是指数控系统能识别的最小位移量，是理论上 能达到的最高控制精度;编码器反馈的最小单位信号为一个脉冲，所W-个脉冲所对应的 机床运动距离就是数控系统的最小控制分辨率，测定最小控制分辨率的过程为:根据机械 的传动结构和机械参数计算得到电机每一转对应的机械运动距离DisPRound并输入程序， 则最小控制分辨率j5. 根据权利要求1所述的激光切割中闭环数控系统的控制模型参数自动检测方法，其 特征在于:所述的测定伺服电机最高转速的具体流程如下： (1) 使用开环控制模式； (2) 给伺服电机驱动控制单元的电压信号从OV开始均匀增加到IV，直至稳定，读取稳定时的编 码器反馈信号频率为f 1，则伺服电机在稳定IV电压下的转速为:Roufai匈eedl.进抗ils法:段.omid ; (3) 控制电机减速停止； (4) 给伺服电机驱动控制单元的电压信号从OV开始均匀减小到-IV，直至稳定，读取稳定时 编码器反馈信号频率为f2，则电机在稳定-IV电压下的转速为:RoutateSpeed〕=口/PulsePRo皿d ; 巧)伺服电机额定转速为RatedSpeecU单位r/s，通过查阅伺服驱动器的参数得到，则速 度输入指令增益(6)计算伺服电机的最高转速，即为给伺服电机施加电压为IOV时的转速，由于模拟信 号控制模式下伺服电机转速和驱动控制单元信号电压成正比，所W电机最高转速为：6.根据权利要求1所述的激光切割中闭环数控系统的控制模型参数自动检测方法，其 特征在于:所述的闭环数控系统的结构包括比较控制环节模块、驱动控制单元、伺服电机、 机床、编码器，比较控制环节模块的信号输出端连接驱动控制单元的信号输入端，驱动控制 单元的信号输出端连接伺服电机的信号输入端，伺服电机的信号输出端连接机床的信号输 入端，机床的信号输出端连接编码器的信号输入端，编码器的信号输出端连接比较控制环 节模块的信号输入端。
【专利摘要】本发明涉及自动控制技术领域，具体地说是一种激光切割中闭环数控系统的控制模型参数自动检测方法。一种激光切割中闭环数控系统的控制模型参数自动检测方法，其特征在于：具体流程如下：第一步，在开环模式下测定伺服电机方向和编码器方向是否一致，是则测定编码器每转脉冲数，否则检测失败并退出程序；第二步，在闭环模式下控制机床运动，测定编码器每转脉冲数；第三步，计算编码器的最小控制分辨率；第四步，测定伺服电机最高转速。同现有技术相比，整个过程由程序自动完成，高效便捷，减少人工参与，减少人为错误可能性，提高系统调试效率。
【IPC分类】G05B19/414
【公开号】CN105652806
【申请号】
【发明人】万章, 谢淼, 龚澜希
【申请人】上海柏楚电子科技有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月3日