[发明专利]一种速度伺服系统的控制方法

说明书

一种速度伺服系统的控制方法，包括以下步骤：获得当前速度控制迭代周期的目标速度，记为S1；根据所述S1计算出当前速度控制迭代周期内的虚拟位移，获得该虚拟位移与该时刻被控对象反馈位置的差值，并将该差值记为A1；根据A1计算出目标电流，该目标电流被处理后作用在被控对象上；获得下一速度控制迭代周期的目标速度，记为S2；根据所述S2计算出下一个速度控制迭代周期内的虚拟位移，获得该虚拟位移与该时刻被控对象反馈位置的差值，并将该差值记为A2；根据A2计算出目标电流，该目标电流被处理后作用在被控对象上。在保证控制精度的前提下，提高了位置控制功能的响应速度，改善了位置控制功能的动态性能。

技术领域

本发明涉及基于位置传感器的速度伺服系统控制技术领域，具体涉及一种速度伺服系统的控制方法。

背景技术

伺服系统又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。它在包括宇航、军事、以及工业领域和农业领域都有广泛的应用。

在速度伺服执行机构中，传统的实现方式为两闭环的方式，既典型的转速-电流的两个闭环控制方法。这种方法需要接收速度指令，然后通过转速-电流两个闭环的调节来实现对速度的控制。控制量需要在不同的闭环中传递，造成调节速度慢，动态误差偏大。

发明内容

本发明提供一种速度伺服系统的控制方法，提高基于位置传感器的速度伺服执行机构的对速度控制指令的响应速度。

一种速度伺服系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获得当前速度控制迭代周期的目标速度，记为S1；

步骤2：根据所述S1计算出当前速度控制迭代周期内的虚拟位移，获得该虚拟位移与该时刻被控对象反馈位置的差值，并将该差值记为A1；

步骤3：根据A1计算出目标电流，该目标电流减去电机反馈电流后依次经PID运算、电机驱动电路及电机作用在被控对象上；

步骤4：获得下一速度控制迭代周期的目标速度，记为S2；

步骤5：根据所述S2计算出下一个速度控制迭代周期内的虚拟位移，获得该虚拟位移与该时刻被控对象反馈位置的差值，并将该差值记为A2；

步骤6：根据A2计算出目标电流，该目标电流减去电机反馈电流后依次经PID运算、电机驱动电路及电机作用在被控对象上；跳转到步骤4；

其中，所述步骤1和步骤4中，接收目标位置，获得目标位置与该时刻被控对象反馈位置的距离，依据该距离按照设定的策略获得目标速度；根据目标位置换算出目标速度从而执行本发明中速度控制方法。

进一步为：所述步骤5中，当所述虚拟位移与被控对象反馈位置的差值大于一定阈值B时，当所述虚拟位移与被控对象反馈位置的差值大于一定阈值B时，将A1或A2的值记为该阈值B，并执行步骤6；否则，直接执行步骤6。

本发明的有益效果：采用了新的控制算法，通过比较接收到的速度指令，计算出一个虚拟的位置指令；虚拟位置指令经过限幅后和实际位置对比，计算出控制用的位置偏差；根据该位置偏差计算出所应施加的电机电流，以解决传统两闭环的反应速度偏慢的问题。补偿算法在运行过程中，降低对位置传感器分辨率的要求，提高了对位置伺服执行机构对位置指令的响应速度。在接近目标位置的时候，根据需要又可以平滑切换到三闭环控制方法，保证了调节的精度，同时在保证控制精度的前提下，提高了位置控制功能的响应速度，改善了位置控制功能的动态性能。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的主要系统框图。

具体实施方式