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《基于DSP 的雙軸交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2010-09兵工自動(dòng)化29(9)OrdnanceIndustryAutomation·79·doi:10.3969/j.issn.1006-1576.2010.09.023基于DSP的雙軸交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)郭麗,石航飛(中國兵器工業(yè)第五八研究所數(shù)控事業(yè)部,四川綿陽621000)摘要:針對(duì)傳統(tǒng)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制方式的不足,以工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)為研究對(duì)象,提出一種基于DSP的雙軸交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)將運(yùn)動(dòng)控制與伺服驅(qū)動(dòng)合二為一,用于工業(yè)縫紉機(jī)控制系統(tǒng)作為從機(jī)控制部分。該運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可控制4個(gè)步進(jìn)電機(jī)
2、(軸1,軸1,軸3,軸4),2個(gè)交流伺服主軸電機(jī)(軸A,軸B),具有16個(gè)光電隔離的輸入、輸出,5個(gè)光電隔離的電磁鐵輸出、2個(gè)PWM調(diào)節(jié)的LED燈驅(qū)動(dòng)輸出。試驗(yàn)表明,該系統(tǒng)工作可靠,實(shí)時(shí)性高,成本低,安裝使用方便。關(guān)鍵詞:DSP;FPGA;雙軸交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中圖分類號(hào):TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADoubleServoandMovementControlSystemBasedonDSPGuoLi,ShiHangfei(Dept.ofCNCEngineering,No.58ResearchInstitu
3、teofChinaOrdnanceIndustries,Mianyang621000,China)Abstract:Aimedatthedisadvantageofthemethodoftraditionalservomotors’motionandcontrol,thisarticletakestheindustrysewingmachinesystemastheobjectofstudy,andproposesonekindoftwoaxleACservomotionandcontrolsystem
4、basedontheDSP.Thissystemcombinesthemotioncontrolandtheservo,andisusedintheindustrysewingmachinetoserveforthecontrolsectionofsubordinatemachine.Thismotioncontrolsystemcancontrol4steppermotors(axes1,axes2,axes3,axes4)andtwomainaxlemotorsofACservo(axesA,axe
5、sB),simultaneityithas16photoelectricisolationinputsandoutputs,5photoelectricisolationelectro-magnetoutputs,and2adjustablePWMledlampsusedtodriveroutput.Thisexperimentindicatesthatthesystemisreliable,real-time,lowcost,convenientinstallationanduse.Keywords:
6、DSP;FPGA;twoaxleACservomotionandcontrolsystem0引言伺服控制技術(shù)是數(shù)控機(jī)床、工業(yè)縫紉機(jī),機(jī)器人,火炮控制等的重要組成部分。永磁交流伺服系統(tǒng)由于其優(yōu)異的特性而在現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)對(duì)一臺(tái)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制,一般采用一套伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)外加一塊運(yùn)動(dòng)控制板的圖1逆變單元結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)計(jì)方式,存在以下不足:系統(tǒng)成本較高、體積較根據(jù)三組橋臂(Sa、Sb、Sc)的通斷,則共大,且使用不便、維護(hù)復(fù)雜。另外,因及外圍電路有8個(gè)可能的開關(guān)狀態(tài),產(chǎn)生6個(gè)有效向量V
7、(1001),及電纜較多,布線復(fù)雜導(dǎo)致可靠性低。隨著數(shù)字信V(2010),V(3101),V(4100),V(5101),V(6110)(也號(hào)處理器、FPGA性能的不斷提高,以DSP為核心稱6個(gè)基本空間矢量)和2個(gè)零矢量V(0000),的雙伺服運(yùn)動(dòng)控制卡能很好地解決這些問題。故將V(7111)。逆變單元每個(gè)開關(guān)狀態(tài)產(chǎn)生一個(gè)電壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)器和運(yùn)動(dòng)控制器集成一體,高效率、低成本地矢量,如圖2。實(shí)現(xiàn)雙伺服運(yùn)動(dòng)控制功能。1空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)原理典型的三相電壓逆變器的結(jié)構(gòu)如圖1,SVPWM控制的主電路是
8、由VTl到VT6六個(gè)IGBT組成的三相逆變單元。VTl~VT6六個(gè)IGBT分別由PWM1~PWM6信號(hào)控制。當(dāng)同一橋臂的上一IGBT處于導(dǎo)[13]通時(shí),下一IGBT處于關(guān)閉狀態(tài)。圖28個(gè)空間矢量及其扇區(qū)分布收稿日期:2010-04-08;修回日期:2010-05-11作者簡介:郭麗(1983-),女,四川人,碩士,從事運(yùn)動(dòng)控制方面的研究。·80·兵工自動(dòng)化第29卷3個(gè)橋臂共有8種導(dǎo)通狀態(tài),每種狀態(tài)和逆變波驅(qū)動(dòng),當(dāng)PWM波處于高電平時(shí),功率管