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rv减速机伺服电机控制系统

2020-07-20 09:12分类:伺服系统 阅读:

 

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伺服电机控制系统2020年4月19日,该文档仅供参考. 伺服电机控制系统对于数字伺服电机控制系统,转矩环的性能直接影响系统的控制效果,电流采样的准确性和实时性非常高. 它在很大程度上决定了系统的动态和静态性能. 准确的电流检测是提高系统控制精度,稳定性和速度的重要环节,也是实现高性能闭环控制系统的关键. 在伺服电动机控制系统中伺服电机系统,有许多电流检测方案. 一种常见的方案是使用霍尔传感器[1]通过电磁转换将电流信号转换为直流电压信号,然后通过运算放大器并对其进行比较. 经过处理后,由放大器组成的处理电路被输入到处理器. 另一种解决方案是获取采样电阻两端的电压,通过线性光耦合或隔离放大器隔离信号,然后将A / D转换器的输入端数字化. 电流的采样值和数字化过程可以通过使用处理器[3] [4]中的A / D转换通道,或通过使用隔离调制芯片来实现伺服电机系统,该隔离调制芯片根据以下说明将模拟量直接转换为数字量: 原理[2]. 在对这三种方案的电路设计和具体实验进行比较分析后,对三种方案的特点有了清晰的认识,有利于根据不同的条件选择合适的方案来改进伺服控制系统. 整体表现. 2伺服电机控制系统简介本系统采用AC-DC-AC电压型变频电路. 主电路由整流电路,滤波电路和智能功率模块IPM逆变电路组成. 控制部分由DSP芯片制成. 2020年4月19日,本文仅供参考,以TMS320LF2812为核心,CPLD用作辅助处理模块,以形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,该系统是一个三闭环发那,具有电流,速度和位置的负反馈. 在系统中,DSP负责采样每个相的电流,计算电动机的速度和位置,最后使用矢量控制算法来获得电压矢量PWM控制信号. 在光耦合隔离电路之后,驱动逆变器功率开关装置;同时,DSP还监视频率控制. 当系统出现短路,过流,过压,过热等故障时,DSP会阻塞SVPWM信号以停止电动机并通过LED.

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CPLD模块负责对光栅尺反馈的位置信息和上位机以脉冲形式发送的命令信息进行滤波和计数,并通过总线将数据传输到DSP. 处理键盘输入和显示输出,以及开关输入和输出. 伺服电机控制系统中的电流采样功能是检测交流同步电机的三相定子电流并将其转换为相应的信号以输入到DSP,然后通过AD模块将其转换为数字量DSP进行处理. 因为本文正在研究三相平衡系统Ia + Ib + Ic = 0,所以只要检测到其中两个电流埃斯顿伺服,就可以获得三相电流. 3 2020年4月19日的文件仅供参考. 立式加工中心的控制框图. 图1完全闭环3三种电流采样方案的分析和比较3.1使用霍尔传感器采样电流3.3.1 LEM简介使用霍尔电流传感器(LEM模块)-LA25-NP检测霍尔电流. 霍尔器件是根据磁补偿原理制造的,可以感应从直流到数百千赫兹的信号. 其突出的特点是输出特性在整个工作区域内呈线性,功耗低海德汉编码器,重量轻,温度稳定性好,测量频率带宽大,并且可以测量2020年4月19日. 该文档仅供各种波形电流参考,与电隔离,输出为电压信号或电流信号,精度一般较高,使用极为方便可靠海德汉编码器,是理想的电流传感器;但是成本更高.

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3.2.1电流采样电路设计电流采样电路如图2所示. 由于TMS320F2812的ADC模块需要输入0〜3V单极性信号,因此LEM输出的低电流信号必须转换为电压. 信号. 经过放大和滤波后输入DSP. 因此,图2所示的电路设计用于执行信号转换. 在图2中,R1是霍尔传感器设备的允许负载电阻. 考虑到霍尔器件的输出电流信号较弱,选择了一个运放组成反相放大器,反相放大器的输入阻抗很高,可以忽略R2的影响,通过可调输入反相端子的电阻为2V,电机的最大启动电流设置为20A. 当I = 20A时,对应的ADC输入为3V;当I = 20A时,输入为3V. 当I = -20A时,对应的ADC输入为0V;当I = 0时,ADC输入为1.5V,具有正负极性的电流反馈信号被转换为单极性信号并发送至DSP. 5 2020年4月19日的文件仅供参考. 23.3.2电流采样实验数据表1中的数据是电流检测电路的实验数据. 根据表中的数据,相对误差小于1%,表明使用LEM霍尔传感器进行检测. 电流具有较高的精度. 表1实际采样电压运算放大器实际采样电压的输出电流值(A)值(V)电压值(V)2020年4月19日,该文档仅供参考02.5011.500-12.4751. 474 -22.4511.451-32.4241.4253.2将采样电阻与A / D转换隔离调制芯片结合使用3.2.2 7860和接口芯片0872简介[5] HCPL-7860 / 0872是用于隔离A / D的两种安捷伦产品转换后的IC的典型应用电路如图3所示. 其中,HCPL-7860是隔离的调制器部分,HCPL-0872是数字接口部分. 它们一起被组合成一组隔离的可编程双芯片A / D转换器.

由HCPL-7860 / 0872组成的可编程A / D转换器具有12位线性度,转换时间为800nS,并提供5种转换模式. 输入电压范围为-200mV〜+ 200mV,使用5V单电源供电. HCPL7860在内部分为转换编码模块和解码模块. 转换编码模块包括一个过采样A / D转换器,该转换器将输入的低带宽模拟电压信号转换为高速串行数据流. 用采样时钟编码后,它通过隔离带传输到解码模块. 解码模块接收到数据并进行解码后,它将数据转换为单独的高速时钟和数据通道,然后HCPL-0872执行下一步. 7 2020年4月19日的文件仅供参考. HCPL-0872将输入串行数据流转换为15位字输出. 它支持SPI,QSPI和MICROWIRE的三种同步串行接口协议,并且可以直接连接到微控制器. 连接后,HCPL-0872可以支持5种不同的转换模式,3种不同的预触发模式,失调校准富士代理,快速超范围检测和可调阈值检测. 这些可编程功能是串行配置的端口配置. 此外,HCPL0872还支持多路复用,因此可以输入两个数字信号进行处理. 2020年4月19日

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