[发明专利]一种编码补偿方法、装置及伺服驱动器

说明书

技术领域

本发明实施例涉及电机控制技术，尤其涉及一种编码补偿方法、装置及伺服驱动器。

背景技术

伺服控制系统是一种能对试验装置的机械运动按预定要求进行自动控制的操作系统。因此，伺服控制系统常被应用于各种恶劣和高危的自动化应用环境，例如高辐射环境、电源谐波大及电压不稳定的环境等。上述恶劣的环境对编码器的正常工作造成巨大的影响。

编码器，特别是绝对式编码器是伺服控制系统实现高精度定位及定速控制的关键零部件。编码器的精度和抗干扰能力直接决定了伺服控制系统的控制精度和电磁兼容性能。实际应用中，编码器一般与永磁同步电机同轴安装，与伺服驱动器通过线缆连接，通常采用485通讯协议与伺服驱动器进行串行通讯，以进行数据交换。当伺服控制系统应用于高辐射或电源谐波大等强干扰的工况时，编码器与伺服驱动器之间的通讯容易被外部电磁信号打断或破坏，造成伺服控制系统或电机运行异常，更严重地，可能造成事故。

本申请的发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术的伺服控制系统中编码器与伺服驱动器之间的线缆多采用了共地与编织网屏蔽的线缆结构，但实践证明该结构未能完全杜绝编码器通讯因外部干扰而中断或影响编码值的现象。

发明内容

本发明提供一种编码补偿方法、装置及伺服驱动器，以在出现编码异常时，实现编码补偿，使电机运行状态平滑过渡，提高伺服控制系统在强干扰环境下的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种编码补偿方法，包括：

获取编码器发送的编码值；

根据预设的补偿条件判断所获取的编码值是否异常，在所述编码值异常时，根据历史编码值预测补偿编码值；

根据判断结果执行数字通道切换，将所述补偿编码值通过异常数据传输通道输出至电机驱动模块，以使所述电机驱动模块在编码值异常时，根据所述补偿编码值控制电机运行。

进一步的，根据预设的补偿条件判断所获取的编码值是否异常，包括：

判断所述编码值是否超过设定阈值；

若超过设定阈值，则确定所述编码值异常；

若未超过设定阈值，则判断与编码器的通讯时间是否超过设定时间阈值，若超过设定时间阈值，则确定所述编码值异常，若未超过设定时间阈值，则确定所述编码值正常。

进一步的，在根据预设的补偿条件判断所获取的编码值是否异常之后，还包括：

在所述编码值正常时，根据所述编码值更新对应的寄存器，用于根据寄存器中的正常编码值计算补偿编码值；

通过正常数据传输通道输出所述编码值至电机驱动模块。

进一步的，在根据历史编码值预测补偿编码值之前，还包括：

检测连续的补偿次数，判断所述补偿次数是否超过设定次数阈值；

若是，则向电机驱动模块发送停机指示，并报警；

若否，则获取寄存器中存储的历史编码值。

进一步的，在所述编码值异常时，根据历史编码值预测补偿编码值，包括：

在当前编码值异常时，将与当前时刻最接近的三个连续的正常编码值中，与当前时刻时间间隔最短的时刻对应的正常编码值作为第一历史编码值，以及，与当前时刻时间间隔最长的时刻对应的正常编码值作为第二历史编码值；

根据所述第一历史编码值和所述第二历史编码值，计算补偿编码值。

进一步的，将所述补偿编码值通过所述异常数据传输通道输出至电机驱动模块之前，还包括：

通过所述异常数据传输通道将所述补偿编码值发送至随机存储器进行缓存，以使所述电机驱动模块从所述随机存储器中读取所述补偿编码值。

第二方面，本发明实施例还提供了一种编码补偿装置，该编码补偿装置包括：

编码获取模块，用于获取编码器发送的编码值；

编码补偿模块，用于根据预设的补偿条件判断所获取的编码值是否异常，在所述编码值异常时，根据历史编码值预测补偿编码值；

补偿编码发送模块，用于根据判断结果执行数字通道切换，将所述补偿编码值通过异常数据传输通道输出至电机驱动模块，以使所述电机驱动模块在编码值异常时，根据所述补偿编码值控制电机运行。

进一步的，编码补偿模块具体用于：

判断所述编码值是否超过设定阈值；

若超过设定阈值，则确定所述编码值异常；

若未超过设定阈值，则判断与编码器的通讯时间是否超过设定时间阈值，若超过设定时间阈值，则确定所述编码值异常，若未超过设定时间阈值，则确定所述编码值正常。

进一步的，还包括：