伺服电机及控制系统.docx

伺服电机及控制系统数字控制系统是自动控制理论和计算机技术相结合的产物,一般是指微处理机参与控制的开环或闭环系统,通常具有精度高、速度快、存储量大和有逻辑判断功能等特点,因此可以实现高级复杂的控制方法,获得快速精密的控制效果。随着集成电路技术的飞速发展,微控制器在伺服控制系统普遍应用,这种数字伺服系统的性能可以大大超过模拟伺服系统。数字伺服系统可以实现高精度的位置控制、速度跟踪,可以随意地改变控制方式。伺服电机总体可分为直流伺服电机和交流伺服电机两种。单片机和DSP在伺服电机控制中都得到了广泛的应用。用单片机作为控制器的数字伺服控制系统,有体积小、可靠性高、经济性好等明显优点。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可以看出,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PWM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,并通过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,就可以得到三相电流。图1全闭环立式加工中心的控制框图深圳欧诺克科技有限公司是一家集控制、驱动、传动的研发、生产、销售为一体,专业的伺服驱动器、伺服电