[發(fā)明專利]一種基于變頻器的定位控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110797881.4
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113253773B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李智超;張春光;劉嘉瑞;褚?guī)?/a>;汪忠偉
• 申請（專利權(quán)）人: 國機傳感科技有限公司
• 主分類號: G05D13/62
• 分類號: G05D13/62
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請?zhí)峁┝艘环N基于變頻器的定位控制方法及系統(tǒng)，其中，一種基于變頻器的定位控制方法包括：參考點定位訓(xùn)練和任意點定位訓(xùn)練，基于變頻器接收編碼器的脈沖值，工業(yè)計算機保存合格的運動狀態(tài)數(shù)據(jù)和對應(yīng)的坐標映射；獲取待定位位置坐標和速度；工業(yè)計算機計算出對應(yīng)的運動狀態(tài)數(shù)據(jù)并傳輸給變頻器，變頻器控制異步變頻電機運作，從而驅(qū)動定位控制對象。該方法主要是基于變頻器能夠讀取脈沖數(shù)據(jù)并傳輸給工業(yè)計算機保存，在定位比較大的范圍內(nèi)和運行中、大功率的控制對象時，具有精度高且普適性較強的特點，同時價格便宜，避免了傳統(tǒng)定位控制中易受各種環(huán)境因素干擾和價格昂貴的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及定位控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于變頻器的定位控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

定位控制是指當控制器按照控制要求發(fā)出控制指令，將被控對象的位置按指定速度完成指定方向上的指定位移，即在一定時間內(nèi)穩(wěn)定停止在預(yù)定的目標點處。定位控制系統(tǒng)即實現(xiàn)定位控制的系統(tǒng)。主要可分為開環(huán)位置伺服系統(tǒng)、位置半閉環(huán)控制系統(tǒng)、全閉環(huán)位置控制系統(tǒng)、混合閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)。不管是在民用工業(yè)，還是在國民經(jīng)濟建設(shè)中都有著極其廣泛的應(yīng)用前景。

現(xiàn)有技術(shù)中無論是“機器人控制器+伺服電機”、“驅(qū)動器+編碼器+PLC（可編程邏輯控制器）/工業(yè)計算機”還是“頻率傳感器+數(shù)據(jù)處理芯片+溫度傳感器+數(shù)據(jù)交換機”的定位控制都集中在直線上小范圍中，能夠?qū)崿F(xiàn)精準的定位控制且價格合理，例如常見的智能機床控制系統(tǒng)等等。

隨著未來伺服驅(qū)動逐步向大功率和大范圍定位控制領(lǐng)域過渡，在工業(yè)常常需要應(yīng)用。應(yīng)用于大范圍和中大功率，即100米以上的距離且11～160kW功率的應(yīng)用中，以上提及的現(xiàn)有常見的技術(shù)方法都有著精度不足的缺點，并且價格昂貴，難以大規(guī)模應(yīng)用。精度上的問題，例如在紅外線裝置在長距離發(fā)射會受到霧氣的干擾或者過長的裝置會導(dǎo)致運行中出現(xiàn)角度的偏差等情況；價格上的問題，例如需要在大范圍安裝傳感器。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的定位控制系統(tǒng)和方法對大范圍，控制精度較低，且普適性較差；大面積應(yīng)用時對硬件數(shù)量的要求較多的問題，造成價格昂貴的問題。本發(fā)明通過基于變頻器能夠讀取脈沖數(shù)據(jù)并傳輸給工業(yè)計算機處理并保存為廣義位置坐標，以此實現(xiàn)定位控制。

在本發(fā)明的第一方面，公開一種基于變頻器的定位控制方法，包括：

S10，在待定位的一維直線范圍內(nèi)建立坐標系；

S20，設(shè)置一個分布式位置開關(guān)作為參考點將待定位的直線平均分為若干直線段，在每一個端點處設(shè)置一個分布式位置開關(guān)作為參考點；

S30，隨機選取兩個參考點，一個作為參考點起點，另一個作為參考點終點，并且獲取參考點起點坐標和參考點終點坐標，同時隨機選取一個從參考點的運動狀態(tài)數(shù)據(jù)設(shè)定值；定位控制對象以參考點起點坐標、參考點終點坐標和參考點的運動狀態(tài)數(shù)據(jù)設(shè)定值作為參數(shù)運行；

S40，工業(yè)計算機根據(jù)變頻器實時接收編碼器的脈沖值和參考點起點坐標，獲取從參考點起點坐標運行至參考點終點坐標的運動狀態(tài)數(shù)據(jù)、參考點理論位移和參考點理論終點坐標；

S50，根據(jù)參考點終點坐標和參考點理論終點坐標的偏差限定值要求，工業(yè)計算機篩選出參考點合格的運動狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將參考點合格的運動狀態(tài)數(shù)據(jù)與參考點的運行數(shù)據(jù)包建立起映射；所述運行數(shù)據(jù)包，包括：起點坐標、終點坐標和位移；

S60，工業(yè)計算機保存各參考點合格的運動狀態(tài)數(shù)據(jù)和參考點的運行數(shù)據(jù)包映射，保存至合格數(shù)據(jù)庫；

S70，重復(fù)進行多次多次上述S30-S60直到得到所述合格數(shù)據(jù)庫中參考點合格的運動狀態(tài)數(shù)據(jù)和參考點的運行數(shù)據(jù)包的數(shù)量滿足參考點預(yù)設(shè)值的數(shù)量；

S80，輸入定位控制對象的待定位位置的起點、待定位位置的終點坐標和速度；