[发明专利]连续S曲线加减速运动控制方法、系统及电子设备

说明书

本发明提供了一种连续S曲线加减速运动控制方法、系统及电子设备，方法包括：初始化运行参数，运行参数至少包括初速度、目标速度、末速度、目标位移和下一条运动指令类型；获取下一条运动指令类型；其中，下一条运动指令类型包括初速度和末速度均为0、初速度不为0且末速度为0或者目标速度等于末速度且不为0，当下一条运动指令类型为初速度和末速度均为0时，按照S曲线七段进行规划；当下一条运动指令类型为初速度不为0且末速度为0时，按照S曲线后四段进行规划；当下一条运动指令类型为目标速度等于末速度且不为0时，按照S曲线前四段或S曲线后四段进行规划。可以对S曲线多段轨迹进行连续规划，使得多段速度连续，并且提高效率。

技术领域

本发明涉及运动系统控制技术领域，尤其是涉及一种连续S曲线加减速运动控制方法、系统及电子设备。

背景技术

在运动控制系统中，为保证电机在启动和停止时不产生冲击、失步和振荡，输入到驱动器的脉冲或者电压必须进行加减速控制。在电机启动时，输入到电动机驱动器的脉冲频率或者电压必须逐渐增大，而当电机减速停止时，输入到电机驱动器的脉冲频率或者电压必须逐渐减小。

目前，为使得加速度连续，经常被使用的加减速控制方法是S曲线加减速控制方法。传统的S曲线规划是针对单点速度的规划，单个规划的速度开始和结束均为0，导致多段速度的不连续。另外，由于规划的初末速度均为0，导致机器在运动过程中停顿时间增多、电机变速频繁，影响效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供连续S曲线加减速运动控制方法、系统及电子设备，以缓解传统的S曲线加减速运动控制针对单点速度进行规划，导致多段速度的不连续，并且由于规划的初末速度均为0，导致机器在运动过程中停顿时间增多、电机变速频繁，影响效率的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种连续S曲线加减速运动控制方法，所述S曲线包括七段，所述方法包括：

初始化运行参数，所述运行参数至少包括初速度、目标速度、末速度、目标位移和下一条运动指令类型；

获取所述下一条运动指令类型；其中，所述下一条运动指令类型包括初速度和末速度均为0、初速度不为0且末速度为0或者目标速度等于末速度且不为0；

当所述下一条运动指令类型为初速度和末速度均为0时，按照S曲线七段进行规划；

当所述下一条运动指令类型为初速度不为0且末速度为0时，按照S曲线后四段进行规划；

当所述下一条运动指令类型为目标速度等于末速度且不为0时，按照S曲线前四段或S曲线后四段进行规划。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，当所述下一条运动指令类型为初速度和末速度均为0时，按照S曲线七段进行规划的步骤，包括：

计算速度从所述初速度增加到所述目标速度的单边三段曲线长度，根据所述单边三段曲线长度以及所述目标位移判断能否到达所述目标速度；

若能达到所述目标速度，则按照规划的S曲线七段运行。

若不能达到所述目标速度，则计算所述目标位移能达到的最大速度，并以所述最大速度为新的目标速度按照S曲线六段运行，所述S曲线六段不包括匀速段。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，根据所述单边三段曲线长度以及所述目标位移判断能否到达所述目标速度的步骤，包括：

若所述单边三段曲线长度不大于所述目标位移，则能达到所述目标速度；

若所述单边三段曲线长度大于所述目标位移，则不能达到所述目标速度。