[发明专利]机台的柔性加减速控制方法及系统

说明书

本发明提供了一种机台的柔性加减速控制方法及系统，所述方法包括：在运行距离大于或等于加速运行距离与所述减速运行距离之和时，通过第一数学模型计算第一实际加速度和第一实际减速度；在第一实际加速度和第一实际减速度均小于或等于允许加速度最大值时，根据运行距离、起始速度、终止速度、加速时间、减速时间、给定最高运行速度、允许加速度最大值和允许速度最大值，规划所述机台的驱动轴的第一运行轨迹，并控制驱动轴以第一运行轨迹运行。本发明操作过程简单且运算量少，降低了服务器的负载，提高了服务器的工作效率，提升了机台的安全性、适用性和实用性。

技术领域

本发明属于机台控制领域，更具体地说，是涉及一种机台的柔性加减速控制方法。

背景技术

加减速控制一直是运动控制系统的核心技术之一，决定着机台的运动精度和运行效率，传统的加减速方式有梯形加减速和指数型加减速，由于加速度有突变，所以存在柔性冲击，只适用于运动精度和速度不高的领域。柔性加减速控制方式有S型加减速、三角函数型加减速和多项式型加减速。由于后两种计算过程过于复杂，所以高速高精密机台一般都采用S型加减速。

S型加减速又分七段S型速度曲线和五段S型速度曲线，在面对不同的输入条件，进行路径规划时，七段S型速度曲线的运行情况有八种可能性，而五段S型速度曲线只有两种可能性，在保证加速度连续的情况下，五段S型速度曲线运算量更小。在现有技术中，在对机台的驱动轴运行的五段S型曲线路径规划时，一部分方案是在起始和终止速度相等、加速时间和减速时间相等、加速度和减速度相等的前提条件下，还需要通过繁复的需要开多次方的公式进行计算，同时还会是的服务器的运算负载过高，运算效率低下；且由于前提条件过于特殊，会造成机台的使用场景有限，利用率过低；在另一现有方案中，通过设定加速时间代替加加速度、加速度规划五段S型速度曲线，这种方法计算量小，限制条件少，但未考虑机台的实际加减速能力，因为加速度由机台的机械结构和电机本身共同决定，存在最大值，超出时，机台会出现卡死或强烈震动等现象，所以实用性不高。因此设定一种计算量小且考虑机台本身的实际加减速能力的加减速控制方法尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机台的柔性加减速控制方法及系统，以解决现有技术中存在的计算量庞大或实际加减速度超出机台实际加减速度的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种机台的柔性加减速控制方法，所述机台的驱动轴运行轨迹为五段S型速度曲线，所述机台的柔性加减速控制方法包括：

在接收到机台的驱动轴的运转指令时，获取所述驱动轴预设的运行距离、起始速度、终止速度、加速时间、减速时间、给定最高运行速度、允许加速度最大值和允许速度最大值；

根据所述起始速度、所述加速时间和所述给定最高运行速度获取加速运行距离，根据所述终止速度、所述减速时间和所述给定最高运行速度获取减速运行距离，判断所述运行距离是否大于或等于所述加速运行距离与所述减速运行距离之和；

在所述运行距离大于或等于所述加速运行距离与所述减速运行距离之和时，通过第一数学模型计算第一实际加速度和第一实际减速度；

判断所述第一实际加速度和所述第一实际减速度是否均小于或等于所述允许加速度最大值；

在所述第一实际加速度和所述第一实际减速度均小于或等于所述允许加速度最大值时，根据所述运行距离、所述起始速度、所述终止速度、所述加速时间、所述减速时间、所述给定最高运行速度、所述允许加速度最大值和所述允许速度最大值，规划所述机台的驱动轴的第一运行轨迹，并控制所述驱动轴以所述第一运行轨迹运行。

在一实施例中，所述判断所述第一实际加速度和所述第一实际减速度是否均小于或等于所述允许加速度最大值之后，还包括：

在所述第一实际加速度或/和所述第一实际减速度大于所述允许加速度最大值时，将大于所述允许加速度最大值的所述第一实际加速度或/和所述第一实际减速度设定为所述允许加速度最大值；