永磁同步電機數(shù)字交流伺服控制技術分析

(1)

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

3 位置及速度的檢測

交流伺服電機內(nèi)裝有編碼器進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波形不規(guī)則，還不能直接用于控制，信號處理和遠距離傳輸，所以要對信號進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)向信號和4倍頻的脈沖信號。轉(zhuǎn)向信號是根據(jù)兩路信號的相位超前滯后決定的。由于存在正反轉(zhuǎn)的問題，要求計數(shù)器具有可逆性，所以把通用定時器2設置為定向增減計數(shù)模式，把倍頻后的正交編碼脈沖作為定時器2的輸入時鐘進行計數(shù)，計數(shù)的方向由轉(zhuǎn)向信號決定，如果QEP1的輸入相位超前，則增計數(shù)，反之則減計數(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時刻的脈沖數(shù)為m1，則電機轉(zhuǎn)過的角度就可以根據(jù)下式計算出來。

(2)

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

(3)

M1—定時間內(nèi)計數(shù)器記錄的編碼器脈沖數(shù)；

M2—定時間內(nèi)記錄的DSP的時鐘脈沖數(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的時鐘脈沖頻率。

4 結語

綜上所述，本文研究的數(shù)字交流伺服驅(qū)動器，實行了模塊化設計，硬件結構簡單，軟件編程容易。可以輕松實現(xiàn)PC機或者PLC與控制器的通信，這樣就實現(xiàn)了上位機能夠接受控制系統(tǒng)的實時參數(shù)和向伺服控制系統(tǒng)傳遞參數(shù)，對伺服系統(tǒng)進行直接的控制。