AC伺服系统中的重要控制环节

    (1)磁极的位置检测

    为使电枢电流方向与磁极产生磁通方向在运行中始终处于正交关系（空间上），必须正确地检测磁极的位置。

    首先由编码器BR送出转子位置的信息，经过转子位置检测回路将其变换成易为后级正弦波产生回路所接受的读取形式。设编码器为8位，则它旋转一周可送出256个码信号，把该码信号变换为表4-2所示的二进制信息送至正弦波产生回路。

    表4-2    对应转子（磁极）位置的二进制信息

   (2)正弦波产生回路

    正弦波产生回路的任务是产生以转子位置为相位的正弦波信号，如图4-5所示。ROM的内容如表4-3所示，可对应不同的地址写入相应的数据。把一个正弦波一个周期的地址用00H～FFH（16位数）表示，由计算机算出的数据将对应不同的地址写入ROM中，则用图形表示的输出数据和用电路输出的模拟波形是一致的。

    图4-5    ROM的连接

    表4-3    ROM的内容

   (3) DC→SIN（直流→正弦）变换

    由于在AC伺服系统中需向定子绕组通入三相交流正弦电流，故速度调节器ASR输出的直流指令信号必须正弦化，DC→SIN变换电路的结构如图4-6所示。由图可见，把正弦波产生电路输出的正弦化数字信号与ASR输出的直流信号通过乘法器相乘，乘法器的输出即为交流正弦电流指令。

    图4-6    DC→SIN变换电路的结构

   (4) SPWM电路

    将SPWM控制信号送入晶体管基极可减少晶体管功耗，使电动机输出电流更接近正弦并降低电动机的噪声。图4-4中是由电流调节器ACR发出正弦波信号，由三角波产生回路提供高频载波，再由比较器输出SPWM信号供基极驱动。

   (5)速度检测回路

    在AC伺服系统中，速度检测和位置检测常用一个传感器来完成。如上述用光电编码器作传感器时，发出与转子同步的二相正交脉冲信号，一般用V/f变换器即得到速度信号。为提高速度信号的质量，设计了如图4-7所示的速度检测电路，使系统具有快速跟踪能力，并能自动鉴别电动机的正反方向。在速度检测中，译码器的时钟频率比译码器高则输出脉冲频率提高，起到倍频作用因而提高了快速性。当电动机速度不同时，只是输出频率变化，最后得到与速度成正比的直流输出信号（经滤波器输出）。

    图4-7    速度检测电路