伺服電機轉速控制系統及方法技術方案

本發明專利技術涉及控制系統領域，用于解決了現有的伺服電機的運行狀態會隨著時間的推移逐漸下降，會引起伺服電機轉速控制上的偏差，因此會導致不能精確平穩地控制電機轉速的問題，具體涉及伺服電機轉速控制系統及方法；該系統包括轉速控制平臺、狀態監測模塊、狀態分析模塊、安全報警模塊以及轉速調節模塊；該系統隨著伺服電機的狀態變化自動獲得修正系數，從而對輸入的預設調節轉速進行參數調節，使得伺服電機的轉速控制的更加精確，避免了隨著伺服電機狀態下降導致轉速控制精確度嚴重下降的現象出現。現。現。

【技術實現步驟摘要】
伺服電機轉速控制系統及方法


[0001]本專利技術涉及控制系統領域，具體涉及伺服電機轉速控制系統及方法。

技術介紹

[0002]交流伺服電機由于穩定性好、適應性強、加減速動態響應及時、熱消耗少和噪音低等優點，廣泛應用于機床制造業、汽車制造業、鑄件制造業等眾多工業制造領域。
[0003]工業中使用交流伺服電機經常需要調節電機的轉速，但是隨著伺服電機的長時間使用，伺服電機的運行狀態與初始狀態不同，會隨著時間的推移逐漸下降，也會引起伺服電機轉速控制上的偏差，因此會導致不能精確平穩地控制電機轉速。
[0004]如何改善現有的伺服電機的運行狀態會隨著時間的推移逐漸下降，會引起伺服電機轉速控制上的偏差，因此會導致不能精確平穩地控制電機轉速是本專利技術的關鍵，因此，亟需一種伺服電機轉速控制系統及方法來解決以上問題。

技術實現思路

[0005]為了克服上述的技術問題，本專利技術的目的在于提供伺服電機轉速控制系統及方法：通過狀態監測模塊采集伺服電機的溫度、伺服電機外界環境溫度獲得溫差值，采集單位時間內伺服電機振動次數和振動幅度獲得振動值，采集伺服電機生產時刻、每次運行起始時刻和運行結束時刻、本次運行起始時刻以及當前時刻獲得運時值，通過狀態分析模塊將溫差值、振動值以及運時值經過分析得出狀態分析參數，將狀態分析參數與狀態分析閾值進行比較，可以判定此時伺服電機處于的狀態是否異常，若是異常則通過安全報警模塊進行警報提醒，若未出現異常，則通過轉速控制平臺根據狀態分析參數獲得修正系數，之后建立坐標系，獲得修正調節轉速，解決了現有的伺服電機的運行狀態會隨著時間的推移逐漸下降，會引起伺服電機轉速控制上的偏差，因此會導致不能精確平穩地控制電機轉速的問題。
[0006]本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
[0007]伺服電機轉速控制系統，包括轉速控制平臺和轉速調節模塊；
[0008]轉速控制平臺，用于根據接收到的狀態分析參數K獲取修正系數i，之后建立二維坐標系獲得修正調節轉速VX，并將不大于伺服電機轉速閾值的修正調節轉速VX發送至轉速調節模塊，同時生成轉速監控指令，并將轉速監控指令發送至狀態監測模塊，具體過程如下：
[0009]將狀態分析參數K與修正系數i進行比對，修正系數i對應一個取值范圍Fi(kn，km)，其中m＝n+1，km＞kn，若狀態分析參數K∈Fi(kn，km)，則預設調節轉速VY作為自變量，修正系數i與預設調節轉速VY的乘積作為因變量建立二維坐標系，令修正系數i與預設調節轉速VY的乘積為修正調節轉速VX，即為VX＝i
×
VY；
[0010]將修正調節轉速VX與伺服電機轉速閾值進行比對：
[0011]若修正調節轉速VX＞伺服電機轉速閾值，則生成安全報警信號，并將安全保護信
號發送至安全報警模塊；
[0012]若修正調節轉速VX≤伺服電機轉速閾值，則將修正調節轉速VX發送至轉速調節模塊，同時生成轉速監控指令，并將轉速監控指令發送至狀態監測模塊；
[0013]將狀態監測模塊反饋的實時轉速V與修正調節轉速VX進行比對，若實時轉速V＝修正調節轉速VX，生成調節完成指令，并將調節完成指令發送至轉速調節模塊；
[0014]轉速調節模塊，用于根據修正調節轉速VX對伺服電機的轉動速率進行調節，還用于根據調節完成指令后停止對伺服電機的轉動速率進行調節。
[0015]作為本專利技術進一步的方案：還包括狀態監測模塊，用于監測伺服電機的狀態信息，狀態信息包括溫差值WC、振動值ZD以及運時值TY，并將溫差值WC、振動值ZD以及運時值TY發送至狀態分析模塊，還用于實時采集伺服電機的轉動速率，將其標記為實時轉速V，并將實時轉速V發送至轉速控制平臺。
[0016]作為本專利技術進一步的方案：所述狀態監測模塊的具體工作過程如下：
[0017]采集伺服電機的溫度、伺服電機外界環境溫度，并將其分別標記為機溫值WJ和環溫值WH，將機溫值WJ和環溫值WH代入公式得到溫差值WC；
[0018]采集單位時間內伺服電機振動次數和振動幅度，并將其分別標記為振次值ZC和振幅值ZF，將振次值ZC和振幅值ZF代入公式ZD＝q1
×
ZC+q2
×
ZF得到振動值ZD，其中，q1、q2均為預設權重系數，取q1為0.37，取0.63；
[0019]采集伺服電機生產時刻、每次運行起始時刻和運行結束時刻、本次運行起始時刻以及當前時刻，根據電機生產時刻與當前時刻的時間差獲得產長值TC，根據每次運行起始時刻和運行結束時刻獲取每次運行時長，將每次運行時長累加得到總運值TZ，根據本次運行起始時刻與當前時刻的時間差獲得單運值TD，將產長值TC、總運值TZ以及單運值TD代入公式TY＝d1
×
TC+d2
×
TZ+(d2+d3)
×
TD得到運時值TY，其中，d1、d2、d3均為預設權重系數，取d1＝0.15，d2＝0.38，d3＝0.47；
[0020]將溫差值WC、振動值ZD以及運時值TY發送至狀態分析模塊。
[0021]作為本專利技術進一步的方案：還包括狀態分析模塊，用于將接收到的溫差值WC、振動值ZD以及運時值TY經過分析獲得狀態分析參數K，并將不大于狀態分析閾值的狀態分析參數K發送至轉速控制平臺。
[0022]作為本專利技術進一步的方案：所述狀態分析模塊的工作過程具體如下：
[0023]將溫差值WC、振動值ZD以及運時值TY代入公式得到狀態分析參數K，其中α、β、γ均為預設比例系數，且α＞β＞γ＞0；
[0024]將狀態分析參數K與狀態分析閾值進行比較：
[0025]若狀態分析參數K＞狀態分析閾值，則生成安全報警信號，并將安全保護信號發送至安全報警模塊；
[0026]若狀態分析參數K≤狀態分析閾值，則將狀態分析參數K發送至轉速控制平臺。
[0027]作為本專利技術進一步的方案：還包括安全報警模塊，用于接收到安全報警信號進行警報提醒。
[0028]作為本專利技術進一步的方案：伺服電機轉速控制方法，包括如下步驟：
[0029]步驟一：狀態監測模塊采集伺服電機的溫度、伺服電機外界環境溫度，并將其分別標記為機溫值WJ和環溫值WH，將機溫值WJ和環溫值WH代入公式得到溫差值WC；
[0030]步驟二：狀態監測模塊采集單位時間內伺服電機振動次數和振動幅度，并將其分別標記為振次值ZC和振幅值ZF，將振次值ZC和振幅值ZF代入公式ZD＝q1
×
ZC+q2
×
ZF得到振動值ZD，其中，q1、q2均為預設權重系數，取q1為0.37，取0.63；
[0031]步驟三：狀態監測模塊采集伺服電機生產時刻、每次運行起始時刻和運行結束時刻、本次運行起始時刻以及當前時刻，根據電機生產時刻與當前時刻的時間差獲得產長值TC，根據每次運行起始時刻和運行結束時刻獲取每次運行時長，將每次運行時長累加得到總運值TZ，根據本次運行起始時刻與本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.伺服電機轉速控制系統，其特征在于，包括轉速控制平臺和轉速調節模塊；轉速控制平臺，用于根據接收到的狀態分析參數獲取修正系數，之后建立二維坐標系獲得修正調節轉速，并將不大于伺服電機轉速閾值的修正調節轉速發送至轉速調節模塊，同時生成轉速監控指令，并將轉速監控指令發送至狀態監測模塊，具體過程如下：將狀態分析參數與修正系數進行比對，令修正系數與預設調節轉速的乘積為修正調節轉速；將修正調節轉速與伺服電機轉速閾值進行比對：若修正調節轉速＞伺服電機轉速閾值，則生成安全報警信號，并將安全保護信號發送至安全報警模塊；若修正調節轉速≤伺服電機轉速閾值，則將修正調節轉速發送至轉速調節模塊，同時生成轉速監控指令，并將轉速監控指令發送至狀態監測模塊；將狀態監測模塊反饋的實時轉速與修正調節轉速進行比對，若實時轉速=修正調節轉速，生成調節完成指令，并將調節完成指令發送至轉速調節模塊；轉速調節模塊，用于根據修正調節轉速對伺服電機的轉動速率進行調節，還用于根據調節完成指令后停止對伺服電機的轉動速率進行調節。2.根據權利要求1所述的伺服電機轉速控制系統，其特征在于，還包括狀態監測模塊，用于監測伺服電機的狀態信息，狀態信息包括溫差值、振動值以及運時值，并將溫差值、振動值以及運時值發送至狀態分析模塊，還用于實時采集伺服電機的轉動速率，將其標記為實時轉速，并將實時轉速發送至轉速控制平臺。3.根據權利要求2所述的伺服電機轉速控制系統，其特征在于，所述狀態監測模塊的具體工作過程如下：采集伺服電機的溫度、伺服電機外界環境溫度，并將其分別標記為機溫值和環溫值，將機溫值和環溫值經過分析得到溫差值；采集單位時間內伺服電機振動次數和振動幅度，并將其分別標記為振次值和振幅值，將振次值和振幅值經過分析得到振動值；采集伺服電機生產時刻、每次運行起始時刻和運行結束時刻、本次運行起始時刻以及當前時刻，根據電機生產時刻與當前時刻的時間差獲得產長值，根據每次運行起始時刻和運行結束時刻獲取每次運行時長，將每次運行時長累加得到總運值，根據本次運行起始時刻與當前時刻的時間差獲得單運值，將產長值、總運值以及單運值經過分析得到運時值；將溫差值、振動值以及運時值發送至狀態分析模塊。4.根據權利要求3所述的伺服電機轉速控制系統，其特征在于，還包括狀態分析模塊，用于將接收到的溫差值、振動值以及運時值經過分析獲得狀態分析參數，并將不大于狀態分析閾值的狀態分析參數發送至轉速控制平臺。5.根據權利要求4所述的伺服電機轉速控制系統，其特征在于，所述狀態分析模塊的工作過程具體如下：將溫差值、振動值...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王徐嬌，羅成，
申請(專利權)人：蘇州金鑰匙自動化設備有限公司，
類型：發明
國別省市：