[发明专利]一种齿隙传动中电机伺服系统精确定位的方法

权利要求书

1.一种带齿隙传动的伺服系统中电机定位方法，所述伺服系统包括电机、第一旋转变压器、第二旋转变压器、具有齿隙的齿轮传动系统和控制器，其中所述控制器采用位置环、速度环和电流环三闭环控制，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

利用所述第一旋转变压器测量所述传动系统输出端的位置信息，利用所述第二旋转变压器测量所述电机的转子位置，

利用所述电机的转子位置计算出电机的速度信息作为速度反馈，形成电机的速度环控制，

根据所述电机的定位要求的控制精度和所述齿隙设置位置环的期望值，利用所述传动系统输出端的位置信息经反馈后通过所述控制器的位置环调节，将所述位置环的输出值作为速度环的期望值，

所述速度环的期望值与电机速度反馈值比较后，经速度环调节，将所述速度环的输出值作为电流环的期望值，最后经电流环调节，完成三闭环控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述电机的定位要求的控制精度大于所述传动系统的齿隙时，将位置期望值输入速度环，然后通过三闭环控制系统控制电机运转，让电机运行到期望位置；

当电机要求的控制精度小于所述传动系统的齿隙时，首先计算位置期望值与所述第一旋转变压器输出的位置信息之间的误差，随后将其与所述控制精度进行比较，当所述误差在所述控制精度范围内时，将位置环的输出值置为零，即速度环的期望值设为零。

3.一种带有伺服系统的机器人关节，其特征在于，所述伺服系统包括电机、第一旋转变压器、第二旋转变压器、具有齿隙的传动系统和控制器，其中所述控制器采用位置环、速度环和电流环三闭环控制；

所述第一旋转变压器用于测量所述关节的位置信息，所述第二旋转变压器用于测量所述电机的转子位置，

所述电机的转子位置用于计算电机的速度信息作为速度反馈，形成电机的速度环控制，

所述控制器根据所述电机的定位要求的控制精度和所述齿隙设置位置环的期望值，所述关节的位置信息经反馈后通过所述控制器的位置环调节，所述位置环的输出值作为速度环的期望值，

所述速度环的期望值与电机速度反馈值比较后，经速度环调节，将所述速度环的输出值作为电流环的期望值，最后经电流环调节，完成三闭环控制。

4.根据权利要求3所述的机器人关节，其特征在于，当所述电机的定位要求的控制精度大于所述传动系统的齿隙时，将位置期望值输入速度环，然后通过三闭环控制系统控制电机运转，让电机运行到期望位置；

当电机要求的控制精度小于所述传动系统的齿隙时，首先计算位置期望值与所述第一旋转变压器输出的位置信息之间的误差，随后将其与所述控制精度进行比较，当所述误差在所述控制精度范围内时，将位置环的输出值置为零，即速度环的期望值设为零。