[发明专利]一种运动控制急停方法

说明书

本发明公开了一种运动控制急停方法，该方法的具有数学上的可解析性，能够保证计算的实时性；该方法首先获取当前运动轴的速度和加速度；在预定的时间内，按照四次样条曲线规划，计算在停止时间里运动轴的行进距离；根据初始加速度是否为0，初始加速度和初始速度的是否同号两种情况，来分析停止过程的距离和时间的关系；得出加速度、速度连续，且停止时加速度为0的轨迹规划参数；该方法能够保证运动轴在规定的时间内，平稳停止且运动方向一致；由于采用的同一时间，多轴运动时该方法能够保证多轴同步，保持停止过程的协调性；该方法可以应用于工业机器人、自动化等工控领域，保证运动轴的快速、短距离和平稳停止。

技术领域

本发明涉及工业运动控制技术领域，具体为一种运动控制急停方法。

背景技术

运动轴的控制在自动化领域有着大量的应用，目前一般是采用PLC或者运动控制器控制。在一些特殊时刻，需要紧急停止，如果采用抱闸、PLC断输出或者断强电的方式，都会造成运动轴的抖动和冲击。在极短的时间内对停止过程中的运动轴进行轨迹规划，让运动轴能够短距离、快速、平稳的停下来能够使得运动轴不抖动，对机械和电机不造成冲击伤害，具有非常重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决现有采用抱闸、PLC断输出或者断强电的方式，都会造成运动轴的抖动和冲击的问题，而提出一种运动控制急停方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种运动控制急停方法，包括获取运动轴的初始速度和加速度；

在设定的极短时间里，按照四次样条规划出运动学参数；

根据加速度是否为0，加速度和速度的是否同号两种情况，来分析停止过程的距离和时间的关系；得出加速度、速度连续，且停止时加速度为0的轨迹规划参数；分析距离、速度、加速度的关系，对运动学参数进行调整。

在急停规划开始时，保持急停瞬间运动轴的速度、加速度不变。

优选的，在设定的极短时间结束时运动轴停止，并且加速度为0；

优选的，设定运动轴急停时刻的初始距离为0，初始速度为v₀，初始加速度为a₀，急停时刻的初始速度和加速度保持运动轴的原本的速度和加速度一致。

优选的，分析距离、速度、加速度的关系的过程具体为：

设定运动轴的急停时间为T，急停距离为p_T，停止时刻的速度和加速度都为0；根据边界条件，列公式，对公式求解得到：x₀＝0，x₁＝v₀，

对二次函数分析，计算对称轴的值，当对称轴的值小于0，即初速度和加速度符号相同；当对称轴的值大于0，初速度和加速度符号相反；

确定急停时间T，并带入公式中得到急停的四次样条轨迹规划的运动学参数

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够保证急停时刻开始时，运动轴的速度和加速度连续，在停止时加速度为0，停止周期内，运动轴的运动距离不超过目标点，根据目标距离和计算距离的关系，进行了急停时间的调整，使得运动轴停止时不会超过目标点，实现了急停的目的。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的A点运行到B点到C点的示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。