伺服驱动系统中编码器故障自诊断方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103441712A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103441712103441712A(43)申请公布日2013.12.11(21)申请号201310322622.1(22)申请日2013.07.29(71)申请人武汉迈信电气技术有限公司地址430223湖北省武汉市东湖开发区武汉大学科技园3S地球空间信息产业基地三区26#座5层26#-501室(72)发明人许强苏智胜(51)Int.Cl.H02P6/00(2006.01)G01R31/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称伺服驱动系统中编码器故障自诊断方法(57)摘要本发明公开了一种伺服驱动系统中编码器故障自诊断方法，通过对编码器输出信号的实时检测，实现对编码器故障的闭环自诊断和开环自诊断。本发明的伺服驱动系统中的伺服控制器对编码器输出的UVW信号和/或ABZ信号进行实时接收，通过实时接收的UVW信号和/或ABZ信号得到电机转子的位置信息，从而实现对编码器运行状态的实时检测，当一旦出现编码器故障即停机报错，避免了由于编码器故障造成信号缺失而影响电机运行的情况以及由此可能造成的严重后果的发生；另外，本发明的方法可实现闭环自诊断和开环自诊断，不但在伺服驱动系统负载运行的情况下进行实时保护，更可以在电机空载时对编码器进行检测。CN103441712ACN103472ACN103441712A权利要求书1/1页1.一种伺服驱动系统中编码器故障自诊断方法，其特征在于，包括：在伺服控制器上，预设编码器故障特征参数及相应故障类型信息、输入编码器相关参数；伺服控制器控制电机转动，并实时接收所接编码器输出的UVW信号和/或ABZ信号；将实时接收的UVW信号和/或ABZ信号与伺服控制器上预设的编码器故障特征参数和/或输入的编码器相关参数进行比较，判断编码器是否故障；确认编码器的故障类型、输出相应故障类型信息进行显示，并同时停止伺服驱动系统运行；其中，自诊断方法包括闭环自诊断和开环自诊断，闭环自诊断时，伺服控制器通过编码器得到电机转子的位置信息，经过计算后输出控制电机运行的电压矢量。开环自诊断时，伺服控制器直接输出控制电机运行的电压矢量。2.根据权利要求1所述的伺服驱动系统中编码器故障自诊断方法，其特征在于，预设的故障特征参数及相应故障类型信息包括：当编码器UVW信号为全“0”或全“1”时，为编码器UVW信号故障；当编码器有AB信号、但AB信号记数超出仍无Z信号输出，为编码器Z信号故障；当编码器Z信号正常、但Z信号和UVW信号相位关系不匹配，为编码器UVW信号故障；当编码器AB信号无记数或记数值误差过大，为编码器AB信号故障。3.根据权利要求1所述的伺服驱动系统中编码器故障自诊断方法，其特征在于：输入的编码器相关参数为编码器的线数。4.根据权利要求1所述的伺服驱动系统中编码器故障自诊断方法，其特征在于：闭环自诊断时，伺服驱动系统的电机负载运行；开环自诊断时，伺服驱动系统的电机空载运行。2CN103441712A说明书1/4页伺服驱动系统中编码器故障自诊断方法技术领域[0001]本发明涉及一种伺服驱动系统中故障的自诊断方法，具体涉及一种针对具有增量式编码器的伺服驱动系统中编码器故障的自诊断方法。背景技术[0002]增量式编码器作为永磁同步电机的位置传感器在伺服驱动系统中已得到广泛应用，伺服驱动系统中的伺服控制器根据增量式编码器反馈的ABZ信号和/或UVW信号来得到永磁同步电机转子的位置信息，并通过这个位置信息来进行FOC算法从而控制电机的运行。但是，增量式编码器在运行前或运行中可能出现传感器原件破损、Z相信号丢失、UVW信号错误等故障，甚至可能进一步导致伺服驱动系统的工作紊乱。在现阶段的伺服驱动系统中，并没有对编码器的这些故障进行一个实时的检测、诊断、控制，在系统运行时的安全性和精确度上存在漏洞。发明内容[0003]考虑到现有技术的上述问题，根据本发明的一个方面，公开了一种伺服驱动系统中编码器故障自诊断方法，其特征在于，包括：[0004]在伺服控制器上，预设编码器故障特征参数及相应故障类型信息、输入编码器相关参数；[0005]伺服控制器控制电机转动，并实时接收所接编码器输出的UVW信号和/或ABZ信号；[0006]将实时接收的UVW信号和/或ABZ信号与伺服控制器上预设的编码器故障特征参数和/或输入的编码器相关参数进行比较，判断编码器是否故障；[0007]确认编码器的故障类型、输出相应故障类型信息进行显示，并同时停止伺服驱动系统运行；[0008]其中，自诊断方法包括闭环自诊断和开环自诊断；闭环自诊断时，伺服控制器通过编码器得到电机转子的位置信息，经过计算后输