[发明专利]一种双轴精密离心机相位偏差补偿控制方法

说明书

本发明公开了一种双轴精密离心机相位偏差补偿控制方法，涉及双轴精密离心机技术领域，包括以下步骤：S1，获取双轴精密离心机主轴转速V1，将V1视为从轴初始转速指令得到对应的相位滞后量θ1；S2，获取主轴相位Pos1，将Pos1视为从轴的目标相位和原始步进指令，将相位滞后量θ1与从轴的原始步进指令Pos1进行求和，得到修正后的从轴相位指令Pos2；S3，对主轴相位和从轴相位进行同步测量，得到主轴相位和从轴相位偏差的整圈均值θ2，将修正后的从轴相位指令Pos2与θ2求和，得到补偿后的从轴相位指令Pos3；S4，以Pos3作为从轴相位驱动信号，完成相位滞后量的消除。

技术领域

本发明涉及双轴精密离心机技术领域，具体为一种双轴精密离心机相位偏差补偿控制方法。

背景技术

精密离心机是用于惯性仪表标校的重要仪器设备，主要分为单轴和双轴精密离心机。其中双轴精密离心机的结构特点是从轴安装在主轴末端，且主轴和从轴轴线平行，通过主轴与从轴的同步反转实现零角速度输入，能显著提高陀螺仪等惯性仪表的标校精度。

双轴精密离心机为了实现双轴的同步反转，目前所使用的方法是在确保主轴平稳运转的基础上，检测主轴的相位输出，并将其作为从轴的相位驱动信号，从轴以相位-转速-力矩三层闭环结构控制其运转，从而实现主轴和从轴之间的同步运动控制。

但由于伺服驱动器相位环工作特性，从轴跟随主轴转动时存在相位滞后情况，且滞后量会随着离心机转速的提升等比增大；同时由于主轴转速波动以及从轴旋转阻尼力矩波动等因素，从轴与主轴间存在周期性相位偏差波动，且波动频率正比于离心机的旋转频率。因此对从轴相位驱动信号采取直接补偿的方式难以达到角秒级的相位锁定需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双轴精密离心机相位偏差补偿控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种双轴精密离心机相位滞后补偿方法，包括以下步骤：

S1，获取双轴精密离心机主轴转速V1，将V1视为从轴初始转速指令得到对应的相位滞后量θ1，执行步骤S2；

S2，获取主轴相位Pos1，将Pos1视为从轴的目标相位和原始步进指令，将相位滞后量θ1与从轴的原始步进指令Pos1进行求和，得到修正后的从轴相位指令Pos2，执行步骤S3；

S3，对主轴相位和从轴相位进行同步测量，得到主轴相位和从轴相位偏差的整圈均值θ2，将修正后的从轴相位指令Pos2与θ2求和，得到补偿后的从轴相位指令Pos3，执行步骤S4；

S4，以Pos3作为从轴相位驱动信号，完成相位滞后量的消除。

进一步的，所述步骤S1中，双轴精密离心机主轴转速通过伺服驱动器自身的转速测量模块获取。

进一步的，所述步骤S1中，相位滞后量θ1＝V1/P1，式中，P1为从轴伺服驱动器相位环的比例增益系数。

进一步的，所述步骤S2中，修正后的从轴相位指令Pos2的计算公式如下：

Pos2＝Pos1+θ1＝Pos1+V1/P1

步骤S2中，主轴相位Pos1是通过与主轴同轴安装的增量式圆光栅获取的。

进一步的，所述步骤S3中，补偿后的从轴相位指令Pos3的计算公式为：

Pos3＝Pos2+θ2＝Pos1+V1/P1+θ2

一种双轴精密离心机周期性相位偏差补偿方法，包括权利要求1至5中任意一项所述的一种双轴精密离心机相位滞后补偿方法，还包括以下步骤：