[发明专利]本质安全型伺服系统的实现方法及装置

权利要求书

1.一种本质安全型伺服系统的实现方法，其特征在于，包括：

根据下发的位置指令p_ref计算给定指令加速度α_ref；

实时采集并记录每个采样周期的编码器反馈值p_fdb，根据所述编码器反馈值p_fdb计算当前周期的反馈加速度α_fdb和上一周期的加速度α_fdb′；

计算加速度突变值Δα＝α_fdb-α_fdb′，将加速度突变值Δα与预先设定加速度突变阈值Δα_max进行对比，结合给定指令加速度α_ref与反馈加速度α_fdb，判断伺服系统在运行过程中是否发生碰撞，并在判断出发生碰撞时，停止伺服系统的运行。

2.根据权利要求1所述的本质安全型伺服系统的实现方法，其特征在于，所述伺服系统下发的位置指令p_ref计算给定指令加速度α_ref，具体为：

其中，p_ref为下发的位置指令；

d为微分算子，d²为对位置指令进行两次微分，一次微分会变为速度指令，二次微分变为加速度指令；

dt为位置指令采计算时间间隔。

3.根据权利要求2所述的本质安全型伺服系统的实现方法，其特征在于，所述根据所述编码器反馈值p_fdb计算当前周期的反馈加速度α_fdb和上一周期的加速度α_fdb′，具体为：

其中，p_fdb为当前周期的编码器反馈值；

p′_fdb为上一周期的编码器反馈值；

d为微分算子，d²为对位置指令进行两次微分，一次微分会变为速度指令，二次微分变为加速度指令；

dt为位置指令采计算时间间隔。

4.根据权利要求3所述的本质安全型伺服系统的实现方法，其特征在于，所述判断伺服系统在运行过程中是否发生碰撞，具体为：

当给定指令加速度α_ref表示为加速过程时，如果将当前周期的反馈加速度α_fdb和上一周期的加速度α_fdb′对比反馈加速度变化为突减，且加速度突变值Δα超过阈值Δα_max，则判断伺服系统在运行过程中发生碰撞。

5.根据权利要求3所述的本质安全型伺服系统的实现方法，其特征在于，所述判断伺服系统在运行过程中是否发生碰撞，具体为：

当给定指令加速度α_ref表示为减速过程时，如果将当前周期的反馈加速度α_fdb和上一周期的加速度α_fdb′对比反馈加速度变化为突增，且加速度突变值Δα超过阈值Δα_max，则判断伺服系统在运行过程中发生碰撞。

6.根据权利要求3所述的本质安全型伺服系统的实现方法，其特征在于，所述判断伺服系统在运行过程中是否发生碰撞，具体为：

当给定指令加速度α_ref表示为匀速过程时，如果将当前周期的反馈加速度α_fdb和上一周期的加速度α_fdb′对比反馈加速度变化为突增，且加速度突变值Δα超过阈值Δα_max，则判断伺服系统在运行过程中发生碰撞。

7.根据权利要求3所述的本质安全型伺服系统的实现方法，其特征在于，所述方法还包括：实时获取电机输出电流的检测，将当前周期检测的电流反馈值与上个周期检测的电流反馈值进行对比，对比反馈电流的变化。