永磁同步電機(jī)數(shù)字交流伺服控制技術(shù)

(1)

由電機(jī)非負(fù)載軸端安裝的編碼器隨時(shí)檢測轉(zhuǎn)子磁極位置，不斷的取得位置角信息，通過檢測實(shí)時(shí)的知道了θ，也就是說能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的坐標(biāo)變化，變換后的電流對逆變器進(jìn)行控制，產(chǎn)生PWM波形去控制電機(jī)。

3 位置及速度的檢測

交流伺服電機(jī)內(nèi)裝有編碼器進(jìn)行位置及速度的測量，大多數(shù)情況下，直接從編碼器出來的信號(hào)波形不規(guī)則，還不能直接用于控制，信號(hào)處理和遠(yuǎn)距離傳輸，所以要對信號(hào)進(jìn)行整形和濾波變成矩形波后再反饋給DSP，處理后的兩路相互正交的編碼器信號(hào)A、B經(jīng)過電壓變換直接送入DSP的QEP引腳，經(jīng)譯碼邏輯單元產(chǎn)生轉(zhuǎn)向信號(hào)和4倍頻的脈沖信號(hào)。轉(zhuǎn)向信號(hào)是根據(jù)兩路信號(hào)的相位超前滯后決定的。由于存在正反轉(zhuǎn)的問題，要求計(jì)數(shù)器具有可逆性，所以把通用定時(shí)器2設(shè)置為定向增減計(jì)數(shù)模式，把倍頻后的正交編碼脈沖作為定時(shí)器2的輸入時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)的方向由轉(zhuǎn)向信號(hào)決定，如果QEP1的輸入相位超前，則增計(jì)數(shù)，反之則減計(jì)數(shù)。位置和轉(zhuǎn)速由脈沖數(shù)和脈沖頻率就可以決定。每轉(zhuǎn)的總脈沖數(shù)用M表示，T1時(shí)刻的脈沖數(shù)為m1，則電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度就可以根據(jù)下式計(jì)算出來。

(2)

如果是多轉(zhuǎn)的情況下，再配合編碼器的Z相零位脈沖的計(jì)數(shù)值和相應(yīng)定時(shí)器2的清零，就可以知道電機(jī)軸轉(zhuǎn)了多少圈多少角度了。電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的計(jì)算可以根據(jù)MT測速法，確定編碼器的速度公式如下：

(3)

M1—定時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器記錄的編碼器脈沖數(shù)；

M2—定時(shí)間內(nèi)記錄的DSP的時(shí)鐘脈沖數(shù)；

N—編碼器線數(shù)，也就是倍頻前的編碼器的脈沖數(shù)；

Fclk—DSP的時(shí)鐘脈沖頻率。

4 結(jié)語

綜上所述，本文研究的數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)器，實(shí)行了模塊化設(shè)計(jì)，硬件結(jié)構(gòu)簡單，軟件編程容易?？梢暂p松實(shí)現(xiàn)PC機(jī)或者PLC與控制器的通信，這樣就實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)能夠接受控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)參數(shù)和向伺服控制系統(tǒng)傳遞參數(shù)，對伺服系統(tǒng)進(jìn)行直接的控制。