[发明专利]一种限位纠错方法、装置、控制器及伺服控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及伺服控制技术领域，尤其涉及一种限位纠错方法、装置、控制器及伺服控制系统。

背景技术

在伺服控制系统中，绝对位置传感器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备，具体的，绝对位置传感器把角位移或直线位移转换成电信号，通过正余弦通道的反馈信号计算得到一个绝对的固定位置。

伺服控制系统通常包括：控制器、驱动器、电机、负载和绝对位置传感器。其中，控制器向驱动器发送控制指令，驱动器接收到控制器发送的控制指令后向电机发送驱动指令，驱动电机工作，电机带动负载旋转，绝对位置传感器采集负载的转动角度信息，将负载的转动角度信息反馈给控制器，控制器根据绝对位置传感器反馈的转动角度信息调整控制指令。需要说明的是，负载的正常旋转范围在-90°到90°之间，如果超出这个范围，则认为系统出现故障，此时，控制器需要及时调整控制指令，避免让负载在错误的方向上继续转动，造成更大的工作误差。为了防止负载超出正常工作范围，可设置机械限位开关，机械限位开关的触发角度在负载的正常工作范围外，如95度和-95度。

发明人在实现本发明创造的过程中发现：绝对位置传感器在工作过程中其结构可能发生变化，包括轴向窜动、径向偏移等，这些变化容易造成绝对位置传感器返回给控制器的转动角度信息为错误的信息，进一步导致负载转动角度可能超出正常工作范围，虽然通过设置机械限位开关可避免负载过度偏离正常工作范围，但是仍有一段范围是无法避免的，例如，当负载转到90度和-95度之间时，由于绝对位置传感器无法正确反馈负载转过的角度，因此，控制器不能及时调整控制指令，以至于负载在错误的方向上偏离的越远，直到旋转到95度时触发机械限位开关才停止。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种限位纠错方法、装置、控制器及伺服控制系统，用以解决现有技术中绝对位置传感器在工作过程中其结构发生变化导致绝对位置传感器返回给控制器的转动角度信息错误，进一步导致负载转动范围角度超出正常工作范围的问题，其技术方案如下：

一种限位纠错方法，应用于伺服控制系统中的控制器，为所述伺服控制系统中的负载设置正电气限位开关和负电气限位开关，当所述负载的旋转角度超出正常工作范围，并且，机械限位开关未被触发时，所述正电气限位开关或所述负电气限位开关被触发，所述绝对位置传感器设置有多个粗通道，每个粗通道设置有多个精通道；

所述方法包括：

检测电气限位开关是否被触发；

当检测到所述电气限位开关被触发时，确定被触发的电气限位开关为正电气限位开关还是为负电气限位开关；

通过读取的绝对位置传感器的粗通道数据确定各个粗通道的机械角度；

计算所述各个粗通道的机械角度与预先设定的与所述被触发的电气限位开关对应的参考角度的差值的绝对值，其中，所述参考角度大于等于α-360/M/2并且小于等于α+360/M/2，α为电气限位开关的触发角度，M为所述绝对位置传感器的粗通道的通道数；

从所述各个粗通道的机械角度中确定出与所述参考角度的差值的绝对值最小的机械角度作为第一机械角度，并确定与所述第一机械角度对应的粗通道号；

通过所述第一机械角度、所述与所述第一机械角度对应的粗通道号和读取的精通道数据确定所述绝对位置传感器的准确机械角度。

可选的，上述方法还包括：

在检测到所述电气限位开关被触发时，控制驱动器关闭；

在确定出与所述第一机械角度对应的粗通道号后，控制所述驱动器开启。

其中，通过所述第一机械角度、所述与所述第一机械角度对应的粗通道号和读取的精通道数据确定所述绝对位置传感器的准确机械角度，包括：

通过[(m*360+θ)/3]*(N/360)计算精通道号f；

通过f*360/N+FEA/N计算与精通道号f对应的精通道的机械角度；

其中，θ为第一机械角度，m为与所述第一机械角度θ对应的粗通道号，FEA为通过读取的精通道数据计算得到的该精通道的反正切变量，N为精通道的通道数。

其中，所述正电气限位开关与所述控制器的第一IO口连接，所述负电气限位开关与所述控制器的第二IO口连接，并预先存储所述控制器的第一IO口与所述正电气限位开关的关联关系，以及所述控制器的第二IO口与所述负电气限位开关的关联关系；

所述检测电气限位开关是否被触发具体为：