[发明专利]多轴控制系统的同步性能检测方法、装置和系统

权利要求书

1.一种多轴控制系统的同步性能检测方法，其特征在于，所述多轴控制系统包括：总线控制器、多个驱动器以及对应的多个电机、与各个电机匹配的运动检测装置，以及与各个运动检测装置连接的信号处理器、多通道数据采集装置和处理器；

所述总线控制器分别通过各个驱动器连接对应的电机，用于检测电机的运动数据的所述运动检测装置设于所述电机与负载之间，各个所述运动检测装置通过连接的信号处理器连入多通道数据采集装置，所述多通道数据采集装置连接处理器，将采集的各个电机的运动数据发送至处理器；

所述同步性能检测方法包括：

采集多轴控制系统中各个电机的位移数据，其中，各个所述电机按照规划轨迹带动负载运动；所述规划轨迹为根据测试需求预设的负载在欧氏空间的规划运动轨迹，所述各个电机根据所述总线控制器下达的运动指令带动对应的负载进行运动的过程中，所述处理器同步采集所述各个电机的位移数据；

根据采集的各个电机的位移数据合成欧氏空间的运动轨迹，将所述运动轨迹与规划轨迹进行比较，获取运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差；所述运动轨迹为负载在欧氏空间中的实际运动轨迹；

根据所述轨迹误差对所述多轴控制系统的同步性能进行检测。

2.根据权利要求1所述的多轴控制系统的同步性能检测方法，其特征在于，还包括步骤：采集多轴控制系统中各个电机的转矩数据和转速数据；

根据采集的各个电机的转矩数据、转速数据和位移数据，计算各个电机之间的转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差；

所述根据所述轨迹误差对所述多轴控制系统电机的同步性能进行检测的步骤包括：

根据所述转矩同步时间差、转速同步时间差、位移同步时间差和轨迹误差，对所述多轴控制系统的同步性能进行检测。

3.根据权利要求2所述的多轴控制系统的同步性能检测方法，其特征在于，所述根据采集的各个电机的位移数据合成欧氏空间的运动轨迹，将所述运动轨迹与规划轨迹进行比较，获取运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差的步骤包括：

建立与所述电机数目相同维度的欧氏空间，其中，所述欧氏空间的每一个维度对应一个电机；

获取各个电机的位移数据以及该位移数据在所述欧氏空间中对应的维度，根据所述位移数据以及对应的维度，将各个电机的位移数据进行合成，生成在所述欧氏空间中的运动轨迹；

获取在所述欧氏空间中的规划轨迹，将所述运动轨迹与所述规划轨迹进行比较，计算所述运动轨迹与所述规划轨迹中同一时刻的两点之间的最大的欧氏空间距离，为所述运动轨迹与规划轨迹之间的轨迹误差。

4.根据权利要求2所述的多轴控制系统的同步性能检测方法，其特征在于，所述根据采集的各个电机的转矩数据、转速数据和位移数据，计算各个电机之间的转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差的步骤包括：

根据接收的转矩数据、转速数据和位移数据，分别绘制各个电机的转矩曲线图、转速曲线图和位移曲线图；

分别对各个电机的转矩曲线图、转速曲线图和位移曲线图按照时间轴对齐后进行比对，获取各个电机的转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差。

5.根据权利要求4所述的多轴控制系统的同步性能检测方法，其特征在于，所述分别对各个电机的转矩曲线图、转速曲线图和位移曲线图按照时间轴对齐并进行比对，获取各个电机的转矩同步时间差、转速同步时间差和位移同步时间差的步骤包括：

将所述转矩曲线图按照时间轴对齐，获取各个转矩曲线的第一曲线参照点对应的第一参照时间进行对比，获取其中每两个转矩曲线之间的第一参照时间差值，选取所述第一参照时间差值中的最大值，作为各个电机之间的转矩同步时间差；

将所述转速曲线图按照时间轴对齐，获取各个转速曲线的第二曲线参照点对应的第二参照时间进行对比，获取其中每两个转速曲线之间的第二参照时间差值，选取所述第二参照时间差值中的最大值，作为各个电机之间的转速同步时间差；

将所述位移曲线图按照时间轴对齐，获取各个位移曲线的第三曲线参照点对应的第三参照时间进行对比，获取其中每两个位移曲线之间的第三参照时间差值，选取所述第三参照时间差值中的最大值，作为各个电机之间的位移同步时间差。