本發(fā)明涉及電機控制領域，具體涉及一種電機驅(qū)動周期調(diào)整方法和裝置。

背景技術(shù)：

控制多臺電機負荷同步運轉(zhuǎn)時，會采用多電機同步控制系統(tǒng)進行控制。同步控制系統(tǒng)是由按照一定周期進行處理的電機控制器，周期性接收矢量指令、電流指令以及位置指令的電機驅(qū)動裝置，以及驅(qū)動裝置對應的電機組成。驅(qū)動裝置根據(jù)電機控制器輸出的控制信號來控制對應的電機。其同步控制的原理為：通過一定的算法計算，消除控制器輸出信號的時間點與驅(qū)動裝置的驅(qū)動周期計數(shù)器的計數(shù)時間點之間的偏差，最終使得控制器驅(qū)動輸出信號的時間與驅(qū)動裝置驅(qū)動周期計數(shù)器啟動時間一致，實現(xiàn)控制器與驅(qū)動裝置運行同步的目標。

以往的同步控制系統(tǒng)的控制方法是基于電機控制器的控制周期Tc與驅(qū)動裝置的驅(qū)動周期Td相等，或是電機控制器的控制周期Tc與驅(qū)動裝置的驅(qū)動周期Td成整數(shù)倍的前提條件下進行周期性偏差補償。但由于電機控制器的硬件精密性可能不夠高或電機控制器與驅(qū)動裝置的傳輸線路等原因，可能會導致電機控制器的控制周期Tc不是驅(qū)動裝置的驅(qū)動周期Td的整數(shù)倍，以往的周期補償方式只能確保二者的起點重合，而不能使二者的終點重合，從而導致實際的控制周期與驅(qū)動周期不匹配的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種用于匹配電機同步控制周期與驅(qū)動周期的方法，包括：獲取電機同步控制周期T1、預設驅(qū)動周期T2，其中在一個控制周期T1內(nèi)能夠運行多次預設驅(qū)動周期T2；判斷控制周期T1除以預設驅(qū)動周期T2的余數(shù)是否在預設閾值范圍內(nèi)；如果所述余數(shù)不在預設閾值范圍內(nèi)，則調(diào)整在一個 控制周期內(nèi)運行的至少一個驅(qū)動周期，使調(diào)整后的驅(qū)動周期與其余未調(diào)整的預設驅(qū)動周期的和等于一個控制周期T1。

優(yōu)選地，所述調(diào)整在一個控制周期內(nèi)運行的至少一個驅(qū)動周期，使調(diào)整后的驅(qū)動周期與其余未調(diào)整的預設驅(qū)動周期的和等于一個控制周期T1，包括：獲取T1除以T2的整數(shù)部分N和余數(shù)△T；比對△T與T2/2；如果△T≤T2/2,則確定在一個控制周期內(nèi)運行的驅(qū)動周期數(shù)量為N個；在N個驅(qū)動周期中任選M1個驅(qū)動周期，其中M1＝△T/t，t為預設調(diào)整刻度；將所述M1個驅(qū)動周期的周期設為T2+t。

優(yōu)選地，如果△T>T2/2，則確定在一個控制周期內(nèi)運行的驅(qū)動周期數(shù)量為N+1個；在N+1個驅(qū)動周期中任選M2個驅(qū)動周期，其中M2＝(T2-△T)/t，t為預設調(diào)整刻度；將所述M2個驅(qū)動周期的周期設為T2-t。

相應地，本發(fā)明還一種用于匹配電機同步控制周期與驅(qū)動周期的裝置，包括：周期獲取單元，用于獲取電機同步控制周期T1、預設驅(qū)動周期T2，其中在一個控制周期T1內(nèi)能夠運行多次預設驅(qū)動周期T2；判斷單元，用于判斷控制周期T1除以預設驅(qū)動周期T2的余數(shù)是否在預設閾值范圍內(nèi)；調(diào)整單元，用于當所述余數(shù)不在預設閾值范圍內(nèi)時，調(diào)整在一個控制周期內(nèi)運行的至少一個驅(qū)動周期，使調(diào)整后的驅(qū)動周期與其余未調(diào)整的預設驅(qū)動周期的和等于一個控制周期T1。

優(yōu)選地，調(diào)整單元包括：獲取子單元，用于獲取T1除以T2的整數(shù)部分N和余數(shù)△T；比對子單元，用于比對△T與T2/2；第一周期計算子單元，用于當△T≤T2/2,確定在一個控制周期內(nèi)運行的驅(qū)動周期數(shù)量為N個；第一周期選取子單元，用于在N個驅(qū)動周期中任選M1個驅(qū)動周期，其中M1＝△T/t，t為預設調(diào)整刻度；第一設置子單元，用于將所述M1個驅(qū)動周期的周期設為T2+t。

優(yōu)選地，所述調(diào)整單元還包括：第二周期計算子單元，用于當△T>T2/2時，確定在一個控制周期內(nèi)運行的驅(qū)動周期數(shù)量為N+1個；第二周期選取子單元，用于在N+1個驅(qū)動周期中任選M2個驅(qū)動周期，其中M2＝(T2-△T)/t，t為預設調(diào)整刻度；第二設置子單元，用于將所述M2個驅(qū)動周期的周期設為T2-t。

根據(jù)本發(fā)明提供的用于匹配電機同步控制周期與驅(qū)動周期的方法和裝置，可以針對控制周期不為預設驅(qū)動周期的整數(shù)倍的情況下的驅(qū)動周期進行調(diào)整，使調(diào)整后的驅(qū)動周期與其余未調(diào)整的預設驅(qū)動周期的和等于一個控制周期，由此可以使電機同步控制周期與驅(qū)動周期相匹配的，降低對硬件性能的依賴性，提高系統(tǒng)設計自由度。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中

圖1是本發(fā)明的一個應用場景示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的用于匹配電機同步控制周期與驅(qū)動周期的方法的流程圖；

圖3是一個同步控制周期與驅(qū)動周期的對應關系圖；

圖4是經(jīng)調(diào)整后的同步控制周期與驅(qū)動周期的對應關系圖；

圖5是一個具體的調(diào)整驅(qū)動周期的流程圖；

圖6是一個具體的同步控制周期與驅(qū)動周期的對應關系圖；

圖7是一個具體的經(jīng)調(diào)整后的同步控制周期與驅(qū)動周期的對應關系圖；

圖8是本發(fā)明提供的用于匹配電機同步控制周期與驅(qū)動周期的裝置的示意圖。

具體實施方式

圖1示出了本發(fā)明的一個應用場景，如圖1所示，電機控制器11分別與多個驅(qū)動裝置連接，每個驅(qū)動裝置連接一個受控電機，其中電機控制器11周期性地向驅(qū)動裝置A12、驅(qū)動裝置B、驅(qū)動裝置C發(fā)送同步信號，其發(fā)送同步信號的時間間隔稱為同步控制周期。以驅(qū)動裝置A12為例，驅(qū)動裝置A12在接收到電機控制器11發(fā)出的同步信號時，開始周期性地向相應的受控電機13發(fā)出驅(qū)動信號控制電機運行狀態(tài)，其發(fā)送驅(qū)動信號的時間間隔為驅(qū)動周期。 在一個同步控制周期內(nèi)，驅(qū)動裝置可以多次發(fā)出驅(qū)動信號，即在一個同步控制周期之內(nèi)，可以運行多個驅(qū)動周期。本發(fā)明提供的用于匹配電機同步控制周期與驅(qū)動周期的方法可以由驅(qū)動裝置來執(zhí)行。

如圖2所示，本實施例提供的用于匹配電機同步控制周期與驅(qū)動周期的方法包括：

S1，獲取電機同步控制周期T1、預設驅(qū)動周期T2，其中在一個控制周期T1內(nèi)能夠運行多次預設驅(qū)動周期T2。以圖3為例，同步控制周期T1是電機同步控制裝置發(fā)出同步信號的時間間隔，即驅(qū)動裝置收到同步信號的時間間隔；驅(qū)動周期T2是電機驅(qū)動裝置發(fā)出驅(qū)動信號的時間間隔，驅(qū)動裝置A、B、C在一個同步控制周期T1內(nèi)分別可以運行7個完整的驅(qū)動周期T2。

S2，判斷控制周期T1除以預設驅(qū)動周期T2的余數(shù)是否在預設閾值范圍內(nèi)，當余數(shù)不在預設閾值范圍內(nèi)時，執(zhí)行步驟S3，當余數(shù)在預設閾值范圍內(nèi)時，則可以認為控制周期T1是預設驅(qū)動周期T2整數(shù)倍。若T1是T2的整數(shù)倍則不對預設驅(qū)動周期T2進行調(diào)整?，F(xiàn)有技術(shù)中通常會將T1設計為T2的整數(shù)倍，例如在同步控制周期T1內(nèi)，驅(qū)動裝置應當恰好發(fā)出8次驅(qū)動信號，即T1是T2的8倍，但由于硬件(控制器精密度、傳輸線路)原因可能會使T1發(fā)生改變，造成驅(qū)動裝置實際收到同步信號的時間間隔縮小或增大，以至T1不是T2的整數(shù)倍，此時需要執(zhí)行下述的步驟S3，以使得控制周期T1與驅(qū)動周期T2相匹配。本領域技術(shù)人員可以根據(jù)可接受的誤差范圍來設置預設閾值，例如當可接受的誤差范圍是25μs時，如果T1＝1620μs，T2＝80μs，可以忽略余數(shù)20μs，而認為T1是T2的整數(shù)倍。

S3，調(diào)整在一個控制周期內(nèi)運行的至少一個驅(qū)動周期，使調(diào)整后的驅(qū)動周期與其余未調(diào)整的預設驅(qū)動周期的和等于一個控制周期T1。以圖3和圖4為例，圖3示出的是一個T1不為T2的整數(shù)倍但起點同步的情況，通過增大或縮小驅(qū)動裝置某幾次發(fā)送驅(qū)動信號的時間間隔，即可以達到調(diào)整其中某幾個驅(qū)動周期的效果，進而使二者的起點和終點均同步。圖4示出的是只調(diào)整了一個同步控制周期T1內(nèi)的最后一個驅(qū)動周期T2的情況，但本方法并不限于調(diào)整最后一個驅(qū)動周期，即調(diào)整任意的驅(qū)動周期都是可行的。

根據(jù)本發(fā)明提供的匹配電機同步控制周期與驅(qū)動周期的方法，可以針對控制周期不為預設驅(qū)動周期的整數(shù)倍的情況下的驅(qū)動周期進行調(diào)整，使調(diào)整后的驅(qū)動周期與其余未調(diào)整的預設驅(qū)動周期的和等于一個控制周期，由此可以使電機同步控制周期與驅(qū)動周期相匹配的，降低對硬件性能的依賴性，提高系統(tǒng)設計自由度。

本領域技術(shù)人員應當理解，實際情況中的情況可能更復雜，例如可能存在T1與多個T2的起點不同步的情況，在此情況下，即使通過采用上述步驟S1-S3使電機同步控制周期T1與驅(qū)動周期T2相匹配，匹配后的控制周期T1與驅(qū)動周期T2的起點和終點均不能同步，即驅(qū)動裝置第一次發(fā)出驅(qū)動信號的時間點與其收到同步信號的時間點不重合(以下簡稱“起點”未對齊)，和/或驅(qū)動裝置最后一個驅(qū)動周期的終點與同步控制周期的終點不重合(以下簡稱“終點”未對齊)。對于這種情況，可以采用現(xiàn)有的周期性偏差補償算法使“起點”對齊。

通過上文描述可知，本方法需要改變驅(qū)動裝置的驅(qū)動周期才可以達到匹配同步控制周期的目的，而對于驅(qū)動裝置而言，其驅(qū)動周期會影響到受控電機的運行情況。如果過度調(diào)整某個驅(qū)動周期的長度或者被調(diào)整的驅(qū)動周期較多，將會造成受控電機運行不穩(wěn)定，進而導致整個控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。因此本實施例提供一種優(yōu)選的調(diào)整操作，如圖5所示，上述S3可以包括：

S31，獲取T1除以T2的整數(shù)部分N和余數(shù)△T；圖6示出了另一個T1不為T2的整數(shù)倍但起點同步的情況，其中T1＝1500μs，T2＝80μs，根據(jù)前文可知，N為1500μs/80μs的取整結(jié)果，即N＝18(一個同步控制周期內(nèi)可以運行18個驅(qū)動周期a)，△T則為60μs。；

S32，比對△T與T2/2；如果△T≤T2/2則順序執(zhí)行S33-S35，如果△T>T2/2則順序執(zhí)行S36-S38；在本實施例中T2/2＝40μs，△T為60μs，因此執(zhí)行S33；

S33，確定在一個控制周期內(nèi)運行的驅(qū)動周期數(shù)量為N+1；由于△T>T2/2表示同步控制周期的超出量超過了半個驅(qū)動周期，所以可以首先確定在一個同步控制周期內(nèi)增加一個驅(qū)動周期，然后減小若干個驅(qū)動周期的長度，由此則使需要減小的驅(qū)動周期數(shù)量較少；

S34，在N個驅(qū)動周期中任選M2個驅(qū)動周期，其中M2＝(T2-△T)/t，t為預設調(diào)整刻度；t的取值即驅(qū)動周期的調(diào)整量，取值越大則需要調(diào)整的驅(qū)動周期數(shù)量越少，但調(diào)整量較大；取值越小則需要調(diào)整的驅(qū)動周期數(shù)量越多，但調(diào)整量較小。具體取值應當根據(jù)實際情況而定，另外t的取值應當保證M2為整數(shù)，本實施例中t＝10μs，M2＝2；

S35，將所述M2個驅(qū)動周期的周期設為T2-t，即將2個驅(qū)動周期設為70μs，如圖,7所示，調(diào)整后的狀態(tài)是一個同步控制周期內(nèi)可以運行19個驅(qū)動周期，其中有17個未調(diào)整的預設驅(qū)動周期a(仍為80μs)，還有2個調(diào)整后的驅(qū)動周期b(周期為70μs)。

S36，確定在一個控制周期內(nèi)運行的驅(qū)動周期數(shù)量為N個，由于△T≤T2/2表示同步控制周期的超出量不足半個驅(qū)動周期，所以不增加驅(qū)動周期的數(shù)量，直接增大若干個驅(qū)動周期的長度即可；

S37，在N個驅(qū)動周期中任選M1個驅(qū)動周期，其中M1＝△T/t，t為預設調(diào)整刻度；

S38，將所述M1個驅(qū)動周期的周期設為T2+t。

上述優(yōu)選方案可以根據(jù)同步控制周期除以驅(qū)動周期的余數(shù)以及預設調(diào)整刻度確定被調(diào)整的驅(qū)動周期的數(shù)量，并且根據(jù)預設調(diào)整刻度均勻地調(diào)整驅(qū)動周期的長度，從而可以使受控電機運行保持穩(wěn)定。

本發(fā)明實施例還提供一種用于匹配電機同步控制周期與驅(qū)動周期的裝置，該裝置可以設置在驅(qū)動控制器中，如圖8所示，該裝置包括：

周期獲取單元71，用于獲取電機同步控制周期T1、預設驅(qū)動周期T2，其中在一個控制周期T1內(nèi)能夠運行多次預設驅(qū)動周期T2；

判斷單元72，用于判斷控制周期T1除以預設驅(qū)動周期T2的余數(shù)是否在預設閾值范圍內(nèi)；

調(diào)整單元73，用于當所述余數(shù)不在預設閾值范圍內(nèi)時，調(diào)整在一個控制周期內(nèi)運行的至少一個驅(qū)動周期，使調(diào)整后的驅(qū)動周期與其余未調(diào)整的預設驅(qū)動周期的和等于一個控制周期T1。

根據(jù)本發(fā)明提供的匹配電機同步控制周期與驅(qū)動周期的裝置，可以針對控制周期不為預設驅(qū)動周期的整數(shù)倍的情況下的驅(qū)動周期進行調(diào)整，使調(diào)整后的驅(qū)動周期與其余未調(diào)整的預設驅(qū)動周期的和等于一個控制周期，由此可以使電機同步控制周期與驅(qū)動周期相匹配的，降低對硬件性能的依賴性，提高系統(tǒng)設計自由度。

為使整個電極控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定，優(yōu)選地，調(diào)整單元73可以包括：

獲取子單元，用于獲取T1除以T2的整數(shù)部分N和余數(shù)△T；

比對子單元，用于比對△T與T2/2；

第一周期計算子單元，用于當△T≤T2/2,確定在一個控制周期內(nèi)運行的驅(qū)動周期數(shù)量為N個；

第一周期選取子單元，用于在N個驅(qū)動周期中任選M1個驅(qū)動周期，其中M1＝△T/t，t為預設調(diào)整刻度；

第一設置子單元，用于將所述M1個驅(qū)動周期的周期設為T2+t。

第二周期計算子單元，用于當△T>T2/2時，確定在一個控制周期內(nèi)運行的驅(qū)動周期為N+1個；

第二周期選取子單元，用于在N+1個驅(qū)動周期中任選M2個驅(qū)動周期，其中M2＝(T2-△T)/t；

第二設置子單元，用于將所述M2個驅(qū)動周期的周期設為T2-t。

上述優(yōu)選方案可以根據(jù)同步控制周期除以驅(qū)動周期的余數(shù)以及預設調(diào)整刻度確定被調(diào)整的驅(qū)動周期的數(shù)量，并且根據(jù)預設調(diào)整刻度均勻地調(diào)整驅(qū)動周期的長度，利用上述優(yōu)選方案對驅(qū)動周期進行調(diào)整可以使受控電機運行保持穩(wěn)定。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。