[发明专利]用于伺服电机控制系统的谐振抑制方法及系统

权利要求书

1.一种用于伺服电机控制系统的谐振抑制方法，其特征在于，包括：

采集所述伺服电机控制系统输出的反馈速度；

将所述反馈速度发送至频谱分析工具，并接收所述频谱分析工具根据所述反馈速度得到的陷波器的参数；

通过所述陷波器的参数来获取所述陷波器的传递函数；

将所述陷波器的传递函数应用于所述伺服电机控制系统的电机控制环路；

其中，所述陷波器的参数包括：谐振频率、陷波深度、陷波宽度；

其中，在根据所述反馈速度得到的陷波器的参数之后，所述方法还包括：

当所述谐振频率超出第一预定范围时，所述谐振频率取所述第一预定范围的上限值或下限值；

当所述陷波深度超出第二预定范围时，所述陷波深度取所述第二预定范围的上限值或下限值；

当所述陷波宽度超出第三预定范围时，所述陷波宽度取所述第三预定范围的上限值或下限值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陷波器的参数包括：陷波器的谐振频率、陷波深度、陷波宽度，其中，通过所述陷波器的参数来获取所述陷波器的传递函数的步骤包括：

根据如下公式计算得到所述陷波器的衰减比：η＝10^l/20，其中，l为所述陷波器的陷波深度，η为所述陷波器的衰减比；

根据所述陷波宽度与所述谐振频率的比值进行查询，得到所述陷波器的第二阻尼系数ζ₂；

根据如下公式计算得到所述陷波器的第一阻尼系数ζ₁：

根据所述第二阻尼系数ζ₂、第一阻尼系数ζ₁、谐振频率ω_n确定所述陷波器的传递函数：其中，s为复变量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预定范围为50HZ～5000HZ，所述第二预定范围为0dB～-40dB，所述第三预定范围为所述谐振频率的0.4～10倍。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述伺服电机控制系统包括如下：位置控制器，转速控制器，电流控制器，逆变器，电机以及编码器，其中，将所述陷波器的传递函数应用于所述伺服电机控制系统的电机控制环路的步骤包括：

所述位置控制器根据给定位置进行调节输出给定速度，并传递所述给定速度至所述转速控制器；

所述转速控制器根据给定速度进行调节输出给定电流，并传递所述给定电流至所述陷波器；

所述陷波器根据所述给定电流，并按照所述传递函数对所述给定电流进行陷波，输出陷波后的给定电流，并传递所述陷波后的给定电流至所述电流控制器，其中，所述陷波器布设于所述转速控制器和所述电流控制器之间；

所述电流控制器根据所述陷波后的给定电流进行调节输出给定电压，并传递所述给定电压至所述逆变器；

所述逆变器根据所述给定电压驱动所述电机；

所述电机的编码器生成位置信号，并根据所述位置信号生成反馈位置和反馈速度，并将所述反馈位置和反馈速度分别传递至所述位置控制器和所述转速控制器。

5.一种用于伺服电机控制系统的谐振抑制系统，其特征在于，包括：

反馈速度采集系统，用于采集电机的反馈速度；

伺服电机控制系统，与所述反馈速度采集系统建立通信关系，用于接收所述电机输出的所述反馈速度并将所述反馈速度发送至频谱分析工具，并使用所述频谱分析工具根据所述反馈速度得到的陷波器的参数，来获取所述陷波器的传递函数；

所述伺服电机控制系统还用于将获取到的所述传递函数应用于伺服电机控制系统的控制环路；

其中，所述陷波器的参数包括：谐振频率、陷波深度、陷波宽度；

其中，所述伺服电机控制系统还包括：

第二处理器，用于当所述谐振频率超出第一预定范围时，将所述谐振频率取所述第一预定范围的上限值或下限值；当所述陷波深度超出第二预定范围时，将所述陷波深度取所述第二预定范围的上限值或下限值；当所述陷波宽度超出第三预定范围时，将所述陷波宽度取所述第三预定范围的上限值或下限值。