[发明专利]基于变频器的控制方法及用于行走定位设备的控制装置

权利要求书

1.一种基于变频器的控制方法，该控制方法用于对行走定位设备进行高精度定位，包括如下步骤：

确定与所述行走定位设备的最小正向速度和最小反向速度对应的变频器最小正向频率和最小反向频率；

确定行走定位设备在正、反方向分别输出特定频率时所对应的特定速度；

输入阶跃频率信号并记录频率-速度响应曲线；

根据所记录的频率-速度响应曲线，采用Ziegler-Nichols阶跃响应法为所述变频器设定自适应PID参数。

2.根据权利要求1所述的基于变频器的控制方法，其特征在于，确定与所述行走定位设备的最小正向速度和最小反向速度对应的变频器最小正向频率和最小反向频率的步骤包括：

从0赫兹开始，每个循环周期以一定频率步长增加变频器频率，一旦检测到所述行走定位设备有正向的实时速度，则判断所述行走定位设备做正向运动，并将变频器的实时输出频率作为最小正向速度所对应的最小正向频率，否则，在检测到所述行走定位设备有反向的实时速度时，则判断系统异常，停止所述行走定位设备；

从0赫兹开始，每个循环周期以一定频率步长减小变频器频率，一旦检测到所述行走定位设备有反向的实时速度，则判断所述行走定位设备做反向运动，并将变频器的实时输出频率作为最小反向速度所对应的最小反向频率，否则，在检测到所述行走定位设备有正向的实时速度时，则判断系统异常，停止所述行走定位设备。

3.根据权利要求2所述的基于变频器的控制方法，其特征在于，在确定行走定位设备在变频器输出特定频率时所对应的特定速度的步骤中，以变频器最大频率的若干等分作为频率步长，将在变频器最小正向频率或最小反向频率与变频器最大频率之间的所述频率步长的倍数作为所述特定频率。

4.根据权利要求1所述的基于变频器的控制方法，其特征在于，确定行走定位设备在变频器输出特定频率时所对应的特定速度的步骤包括：

首先驱动行走定位设备至具有典型工况且距离足够长的安全轨道位置，然后，将行走定位设备缓慢输出频率至所述特定频率，当实际输出频率等于所述特定频率时，记录行走定位设备此时的时间和位置，一直保持所述特定频率直至行走定位设备实际位置超过一个预设的安全停止位置时再停止行走定位设备的运行并记录此时的时间和位置，从而根据时间和位置的变化计算出对应于该特定频率的速度；

对于每个特定频率多次重复上述过程，根据每个过程计算出的对应于该特定频率的速度求出对应于该特定频率的平均速度，作为所述行走定位设备在变频器输出所述特定频率时所对应的特定速度。

5.根据权利要求1所述的基于变频器的控制方法，其特征在于，输入阶跃频率信号并记录频率-速度响应曲线的步骤包括：

多次重复地先驱动所述行走定位设备至具有典型工况且距离足够长的安全轨道位置，然后将变频器输出频率设定为一个预定的第一频率，直至所述行走定位设备以对应于所述第一频率的第一速度匀速运行后再将变频器输出频率从所述第一频率切换为一个预定的、不同于所述第一频率的第二频率，直至所述行走定位设备以对应于所述第二频率的第二速度再次匀速运行，将频率切换的时刻记为零时刻，记录所述行走定位设备的速度从所述第一速度阶跃到所述第二速度的过程中的若干连续循环周期中的每个循环周期结束时的速度和相对于所述零时刻的时间偏移值，其中，所述第一频率和所述第二频率都在变频器最小正向频率或最小反向频率和变频器的最大频率之间取值；

根据所记录的多次重复中相同次序的循环周期结束时的速度求出该次序的循环周期对应的速度平均值；

根据所记录的多次重复中相同次序的循环周期结束时的相对于所述零时刻的时间偏移值求出该次序的循环周期对应的相对于所述零时刻的时间偏移值平均值。

6.根据权利要求5所述的基于变频器的控制方法，其特征在于，通过对所述各个时间偏移值平均值所对应的速度平均值进行平滑滤波处理得到所述各个时间偏移值平均值所对应的速度采样值，由速度采样值及对应的时间偏移值平均值组成速度采样值数组。