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在某些傳動(dòng)領(lǐng)域內(nèi),需要對被控對象實(shí)現(xiàn)高精度的位置控制,而實(shí)現(xiàn)精確位置控制的一個(gè)基本條件是需要有高精度的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)脈沖當(dāng)量和進(jìn)給速度都要求太高時(shí),傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)或直流伺服電機(jī)將面臨一系列問題,且實(shí)現(xiàn)起來難度大,成本較高。而近些年興起的交流伺服電機(jī)傳動(dòng)技術(shù)卻能以較低的成本獲取極高的位置控制精度,世界上許多知名電機(jī)制造商如松下,三洋,西門子等公司紛紛推出自己的交流伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器。日本松下公司的MINASA系列為比較典型的一種。結(jié)合筆者使用該伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的體會(huì),將對該伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器作簡要介紹。
在位置控制方式下,伺服驅(qū)動(dòng)器接收數(shù)控主機(jī)發(fā)出的位置指令信號脈沖／方向,送入脈沖列形態(tài),經(jīng)電子齒輪分倍頻后,在偏差可逆計(jì)數(shù)器中與反饋脈沖信號比較后形成偏差信號。反饋脈沖是由光電編碼器檢測到電機(jī)實(shí)際所產(chǎn)生的脈沖數(shù),經(jīng)四倍頻后產(chǎn)生的。位置偏差信號經(jīng)位置環(huán)的復(fù)合前饋控制器調(diào)節(jié)后,形成速度指令信號。速度指令信號與速度反饋信號與位置檢測裝置相同比較后的偏差信號經(jīng)速度環(huán)比例積分控制器調(diào)節(jié)后產(chǎn)生電流指令信號,在電流環(huán)中經(jīng)矢量變換后,由SPWM輸出轉(zhuǎn)矩電流,控制交流伺服電機(jī)的運(yùn)行。位置控制精度由光電編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的脈沖數(shù)控制。它分增量式光電編碼器和絕對式光電編碼器。增量式編碼器構(gòu)造簡單,易于掌握,平均壽命長,分辨率高,實(shí)際應(yīng)用較多。本系統(tǒng)采用的是增量式光電編碼器。絕對式光電編碼器按二進(jìn)制編碼輸出,信號線多,由于精度取決于位數(shù),所以高分辨率不易得到。但是這種編碼器即使不動(dòng)時(shí)也能輸出絕對角度信息,主要用于全閉環(huán)高級數(shù)控機(jī)床中。