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伺服电机控制系统.docx

上传人:suijiazhuang2 2022/8/23 文件大小:87 KB

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伺服电机控制系统.docx

文档介绍

文档介绍:伺服电机控制系统
伺服电机控制系统
对于数字化伺服电机控制系统,转矩环的性能直接影响着系统的 控制效果,电流采样的精度和实时性很大程度上决定了系统的 动、静态性能,精确的电流检测是提高系统控制精度、稳定性和 快速性的重要环节,也是实现高伺服电机控制系统
伺服电机控制系统
对于数字化伺服电机控制系统,转矩环的性能直接影响着系统的 控制效果,电流采样的精度和实时性很大程度上决定了系统的 动、静态性能,精确的电流检测是提高系统控制精度、稳定性和 快速性的重要环节,也是实现高性能闭环控制系统的关键。在伺 服电机控制系统中,电流检测的方案有多种,常见的一种方案是 使用霍耳传感器⑴,将电流信号经过电磁转换,变换为直流电压 信号输出,然后,经过运放和比较器构成的处理电路处理后,输 入到处理器;另一种方案是,取采样电阻两端的电压,经线性光 藕或者隔离放大器进行信号隔离,调理后接A/D转换器输入进行 数字化,获取电流的采样值,而数字化的过程即能够利用处理器 中的A/D转换通道实现⑶4,也能够利用根据 原理实现的模拟量 直接转换为数字量的隔离调制芯片来实现⑵。本文经过对这三种 方案分别进行电路设计和具体实验后所得结果的比较分析,对三 种方案各自的特点有了清晰的认识,这有利于基于不同的条件选 择合适的方案来提高伺服控制系统的整体性能。
2伺服电机控制系统简介
本系统采用交直交电压型变频电路,主电路由整流电路、滤 波电路及智能功率模块IPM逆变电路构成,控制部分以DSP芯片
TMS320LF2812为核心,CPLD作为辅助处理模块,构成功能齐全的 全数字矢量控制系统,系统结构如图1所示,从图1能够看出, 本系统是一个有电流、转速和位置负反馈的三闭环系统,DSP负 责采样各相电流,计算电机的转速和位置,最后运用矢量控制算 法,得到电压矢量?咖控制信号,经过光藕隔离电路后,驱动逆 变器功率开关器件;同时DSP还监控变频调速系统的运行状态, 当系统出现短路、过流、过压、过热等故障时,DSP将封锁SVPWM 信号,使电机停机,并经过LED显示°CPLD模块负责对光栅尺反 馈的位置信息和上位机发送脉冲形式指令信息进行滤波和计数, 并将数据以总线方式传送给DSP;同时处理键盘输入和显示输 出,以及开关量的输入输出。
伺服电机控制系统中电流采样的作用就是检测交流同步电动 机的三相定子电流并转换成相应的信号输入到DSP中,再由DSP 的AD模块转化成数字量进行处理。因为本文研究的是三相平衡系 统Ia+Ib+Ic=0,因此只要检测其中的两路电流,就能够得到三 相电流。
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图1全闭环
立式加工中心的控制框图
3 三种电流采样方案的分析与比较

LEM霍耳传感器介绍
采用霍尔电流传感器(LEM模块)一一LA25-NP对电流进行 检测。霍尔器件根据磁补偿原理制作而成,它可传感从直流到数 百千赫兹的信号。它突出的特点是在整个工作区域内输出特性是 线性的,功耗小,重量轻,温度稳定性好,测量频带宽

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