位置控制变频器的闭环位置控制的技术方法

    图8-14示出由机床与通用交流伺服电动机用变频器组成的系统图，图8-15为其控制框图（在本例中使用永磁同步电动机）。图中采用具有速度控制负反馈的位置控制。对变频器不给出直接的位置指令，而是输入脉冲列。以此脉冲数的累积值作为位置指令，增大此位置指令时在正转输入加脉冲列，减小时在反转输入加脉冲列。控制此输入脉冲列的积累值和PLG的反馈脉冲列的各积累值，它们一致。下面说明正转时的实际动作。

    图8-14    机应酬的工作台进给例

    图8-15    闭环位置控制的框图

    将指令输入的脉冲（在计数器内用作加法脉冲）和PLG的脉冲（在计数器内用作减法脉冲）在同一计数器内的时时刻刻地作计算，以计数器的积累值作为速度指令。因此，刚达到目标位置，计数器的积累值就刚好为零，速度指令也变为零，电动机就停止在该位置上。另外，计数器的积累值变得很小时，从决定判断电路发出决定位置完了信号，通知位置控制结束。

    由于进行这样的控制，如果脉冲列输入的频率一定，电动机将具有定速运转的特性，其转速与输入的频率成比例。但是，以某速度运转时必须有速度指令，换句话说，使计数器保持一个与速度相适应的值位置偏差，这就是图8-16所示的过渡位置偏差。另外，越是追不上电动机转速的上升，输入脉冲列的频率越上升，计数器就过量了，输入脉冲的一部分失去作用，目标位置不准，所以要注意，为了防止在目标位置不准情况下继续运转，多采用计数器一过量就利用“误差过大”警报信号使电动机停止运转。

    在这种用途中使用的PLG产生两个具有90°相位差的脉冲列信号，监视这两个脉冲信号上升的顺序可以判别正反转，还有，电动机每转一周，在特定的转子位置上产生显示器脉冲，可以用作位置原点的确定。

    图8-16    过渡位置偏差

   PLG的反馈脉冲在进入计数器前要通过递减电路。在递减电路把PLG的脉冲列分频为整数分之一，目的是改变对于1个输入脉冲的位置变化量（增益）。所以，如果分频为1/n，对于1个输入脉冲PLG要n个脉冲电动机才旋转。

    另外，作为采用开环控制，每次只旋转1个输入脉冲所决定的旋转角的电动机，被称为脉冲电动机，它利用功放后的脉冲列直接传动特殊的同步电动机，与图8-15的方式相比有加减速中没有位置偏差的特点，但限于很小容量。

（作者稿费要求：需要高清无水印文章的读者3元每篇，请联系客服，谢谢！在线客服：）