[发明专利]实现高效主轴定位的控制方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种实现高效主轴定位的控制方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)将主轴伺服驱动器的控制模式切换为速度控制模式；

(2)搜索零点参考信号，并锁存零点信号时刻的编码器位置信息；

(3)计算目标位置；

(4)将主轴伺服驱动器的控制模式平滑切换为位置控制模式，规划运动路径，控制主轴运动至目标位置；

(5)根据计算的目标位置，主轴减速到零即定位到目标位置，保持位置环控制模式，并输出定位完成信号。

2.根据权利要求1所述的实现高效主轴定位的控制的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：

(1.1)主轴伺服驱动器接收上位控制器的定位命令，将主轴驱动器的控制模式切换为速度控制模式，将目标速度设为定位速度参数设定值；

(1.2)判断主轴速度与定位速度，若主轴速度高于定位速度，则主轴处于减速状态；若主轴速度低于定位速度，则主轴处于加速状态。

3.根据权利要求1所述的实现高效主轴定位的控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：

(3.1)计算从当前速度减速到零的运动距离；

(3.2)锁存当前主轴位置，计算当前主轴机械角度；

(3.3)计算从当前位置运动s距离后的机械角度；

(3.4)计算从当前位置运动s距离后的位置；

(3.5)计算目标位置。

4.根据权利要求3所述的实现高效主轴定位的控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3.1)中计算从当前速度减速到零的运动距离，具体为：

根据以下公式计算从当前速度减速到零的运动距离：

其中，v为当前主轴速度，a为设定的减速度参数。

5.根据权利要求3所述的实现高效主轴定位的控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3.2)中计算当前主轴机械角度，具体为：

根据以下公式计算当前主轴机械角度：

θ1＝Mod((p1-p0)，SpindleLines)；

其中，Mod为取余算法，SpindleLines为主轴旋转一圈的脉冲数，p1为当前主轴位置，p0为零点信号时刻的编码器位置信息。

6.根据权利要求3所述的实现高效主轴定位的控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3.3)中计算从当前位置运动s距离后的机械角度，具体为：

根据以下公式计算从当前位置运动s距离后的机械角度：

θ2＝θ1+Mod(s，SpindleLines)；

其中，θ1为当前主轴机械角度，Mod为取余算法，SpindleLines为主轴旋转一圈的脉冲数，s为从当前速度减速到零的运动距离。

7.根据权利要求3所述的实现高效主轴定位的控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3.5)中计算目标位置，具体为：

根据以下公式计算目标位置：

p3＝p2+(θ3-θ2)；

其中，θ3为目标定位角度，θ2为从当前位置运动s距离后的机械角度，p2为从当前位置运动s距离后的位置。

8.根据权利要求1所述的实现高效主轴定位的控制的方法，其特征在于，所述的步骤(4)具体为：

通过位置指令和位置环增益计算得到位置速度指令，将位置指令与速度前馈增益相乘并与位置速度指令相加，得到位置环输出的速度指令；

将主轴伺服驱动器规划运动轨迹的位置指令速度作为动态限幅值，对位置环输出的速度指令通过动态限幅值进行动态限幅；

将主轴伺服驱动器的控制模式切换为位置控制模式，规划运动路径，控制主轴运动至目标位置。

9.一种用于实现高效主轴定位的控制的装置，其特征在于，所述的装置包括：

处理器，被配置成执行计算机可执行指令；

存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现权利要求1至8中任一项所述的实现高效主轴定位的控制的方法的各个步骤。