專利名稱：一種基于dsp的全數(shù)字交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)，尤其涉及一種基于DSP的全數(shù)字交流伺服驅(qū) 動系統(tǒng)，屬于數(shù)字信號處理控制電路技術領域。
背景技術：
以模擬信號為工作信號的控制電路，模擬信號指所有在時間和數(shù)值上都連續(xù)的信 號。轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電路中的控制信號、調(diào)節(jié)器輸出的各物理量都是時間的連續(xù) 函數(shù)，它們構(gòu)成一個模擬控制電路，其中速度負反饋與一個調(diào)節(jié)器構(gòu)成的閉環(huán)作為外環(huán)，稱 速度環(huán)，該調(diào)節(jié)器稱為速度調(diào)節(jié)器，用ST表示。電流負反饋與另一個調(diào)節(jié)器構(gòu)成的閉環(huán)置 于速度環(huán)以內(nèi)，稱電流環(huán)，該調(diào)節(jié)器稱為電流調(diào)節(jié)器，用LT表示。為了獲得良好的靜態(tài)與動 態(tài)性能，兩個調(diào)節(jié)器都采用比例積分(PD調(diào)節(jié)器。以電流調(diào)節(jié)器為例，在運算放大器反饋 回路中串入電阻R2和電容C2，構(gòu)成比例積分調(diào)節(jié)器。如選擇R21 = R22 = 22千歐，則其輸 出電壓為式中T2 = R2C2S為復頻率。上式表明，比例積分調(diào)節(jié)器的輸出電壓Uk由比例運 算和積分運算兩部分組成。比例部分迅速反映調(diào)節(jié)作用，積分部分最終消除靜態(tài)偏差。模 擬式伺服分散性大、零漂移、可靠性低，且具有控制接口少、結(jié)構(gòu)復雜、窄調(diào)幅比。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于DSP的全數(shù)字交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)，提出 了一款采用高性能基于數(shù)字信號處理器為核心運動控制芯片，以智能功率模塊IPM為逆變 器開關元件，輔以單片機進行控制參數(shù)設定、鍵盤處理、狀態(tài)顯示、串行通訊的全數(shù)字交流 伺服驅(qū)動器，本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術方案一種基于DSP的全數(shù)字交流伺服 驅(qū)動系統(tǒng)，包括三相整流器、軟起動電路、IPM逆變器、伺服電機、門極驅(qū)動電路、故障檢測電 路、開關電源、數(shù)字信號處理器、單片機、RS232串行口、鍵盤顯示、I/O控制、脈沖量接口、模 擬量接口、光電編碼器、霍爾元件；三相電源經(jīng)過三相整流器整流后經(jīng)過軟起動電路分流為 直流和母線后通過IPM逆變器后與霍爾元件相連接，再連接到伺服電機輸入端上，霍爾元 件一端連接到數(shù)字信號處理器，伺服電機通過光電編碼器連接到數(shù)字信號處理器，RS232串 行口、鍵盤顯示分別與單片機雙向連接，單片機與數(shù)字信號處理器雙向連接，I/O控制、脈沖 量接口、模擬量接口分別連接到數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器的輸出端與門極驅(qū)動電 路的輸入端連接，門極驅(qū)動電路的輸出端與IPM逆變器的輸入端連接，兩相直流電源通過 開關電源與故障檢測電路的輸入端連接，故障檢測電路的輸出端與數(shù)字信號處理器的輸出 端連接。
本發(fā)明的有益效果是全數(shù)字交流伺服驅(qū)動器不僅克服了模擬式伺服的分散性 大、零漂、低可靠性等缺點，還充分發(fā)揮了數(shù)字控制在控制精度上的優(yōu)勢和控制方法的靈活 性，同時它具有控制簡單靈活、狀態(tài)顯示齊全、接口豐富、結(jié)構(gòu)緊湊、寬調(diào)幅比，驅(qū)動器具有 控制接口豐富、結(jié)構(gòu)緊湊、寬調(diào)幅比等優(yōu)點。


圖1全數(shù)字交流伺服驅(qū)動器的硬件結(jié)構(gòu)圖；具體實施方式
下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術方案實現(xiàn)方法進行說明圖1中，提出了一款采用高 性能基于數(shù)字信號處理器為核心運動控制芯片，以智能功率模塊IPM為逆變器開關元件， 輔以單片機進行控制參數(shù)設定、鍵盤處理、狀態(tài)顯示、串行通訊的全數(shù)字交流伺服驅(qū)動器， 本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術方案一種基于DSP的全數(shù)字交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)，包 括三相整流器、軟起動電路、IPM逆變器、伺服電機、門極驅(qū)動電路、故障檢測電路、開關電 源、數(shù)字信號處理器DSP、單片機、RS232串行口、鍵盤顯示、I/O控制、脈沖量接口、模擬量接 口、光電編碼器、霍爾元件；三相電源經(jīng)過三相整流器整流后經(jīng)過軟起動電路分流為直流和 母線后通過IPM逆變器后與霍爾元件相連接，再連接到伺服電機輸入端上，霍爾元件一端 連接到數(shù)字信號處理器，伺服電機通過光電編碼器連接到數(shù)字信號處理器，RS232串行口、 鍵盤顯示分別與單片機雙向連接，單片機與數(shù)字信號處理器雙向連接，I/O控制、脈沖量接 口、模擬量接口分別連接到數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器的輸出端與門極驅(qū)動電路的 輸入端連接，門極驅(qū)動電路的輸出端與IPM逆變器的輸入端連接，兩相直流電源通過開關 電源與故障檢測電路的輸入端連接，故障檢測電路的輸出端與數(shù)字信號處理器的輸出端連 接。
權利要求
1.一種基于DSP的全數(shù)字交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，包括三相整流器、軟起動電路、IPM逆變器、伺服電機、門極驅(qū)動電路、故障檢測電路、開關電源、數(shù)字信號處理器、單片機、RS232串行口、鍵盤顯示、I/O控制、脈沖量接口、模擬量接口、光電編碼器、霍爾元件；三相電源經(jīng)過三相整流器整流后經(jīng)過軟起動電路分流為直流和母線后通過IPM逆變器后與霍爾元件相連接，再連接到伺服電機輸入端上，霍爾元件一端連接到數(shù)字信號處理器，伺服電機通過光電編碼器連接到數(shù)字信號處理器，RS232串行口、鍵盤顯示分別與單片機雙向連接，單片機與數(shù)字信號處理器雙向連接，I/O控制、脈沖量接口、模擬量接口分別連接到數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器的輸出端與門極驅(qū)動電路的輸入端連接，門極驅(qū)動電路的輸出端與IPM逆變器的輸入端連接，兩相直流電源通過開關電源與故障檢測電路的輸入端連接，故障檢測電路的輸出端與數(shù)字信號處理器的輸出端連接。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種基于DSP的全數(shù)字交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)，包括有單片機配合逆變開關原件組成主回路、控制回路、數(shù)據(jù)采集電路等完成交流伺服驅(qū)動器的位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、JOG控制和內(nèi)部速度控制、狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)交換；其特點是全數(shù)字交流伺服驅(qū)動器不僅克服了模擬式伺服的分散性大、零漂、低可靠性等缺點，還充分發(fā)揮了數(shù)字控制在控制精度上的優(yōu)勢和控制方法的靈活性，同時它具有控制簡單靈活、狀態(tài)顯示齊全、接口豐富、結(jié)構(gòu)緊湊、寬調(diào)幅比等優(yōu)點。
文檔編號H02P27/06GK103001574SQ20111027229
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權日2011年9月15日
發(fā)明者錢國東 申請人:無錫市幅瑞自動化科技有限公司