技術交流
一、DSP與TI
爲什麽提到(dào)電機控制很多人(ren)首先會聯想到DSP?而(ér)談到DSP控制總👈繞不(bu)過TI,首先DSP芯片是一(yi)種具有特殊結構(gòu)的微處理⭐器。該芯(xin)片的内♻️部采用程(chéng)序和數據分開的(de)哈佛結構,具㊙️有專(zhuan)門的硬件☀️乘法器(qì),提供特殊的指令(lìng),可以🏃🏻♂️用來快速地(di)實現各種數字信(xìn)号處理算法。
基于(yu)DSP芯片構成的控制(zhì)系統事實上是一(yī)個單片系統,因此(ci)整個控制所需的(de)各種功能都可由(you)DSP芯片來實現。因此(ci),可以減小目标系(xì)統的體積,減少外(wài)部元件的個數,增(zeng)加系統的可靠性(xing)💰。優點是穩定性好(hǎo)、精✔️度高、處理㊙️速度(du)快,目前在變頻器(qì)、伺服行業有大量(liang)✉️使用。主流的DSP廠家(jiā)有美國德州儀器(qì)(Texas Instruments,TI)、ADI、motorola、傑☀️爾等其他廠商(shāng),其中TI的TMS320系列🏃以數(shù)字控制和運動控(kong)制爲主,以價格低(di)廉、簡單易用、功能(neng)強大很受歡迎。
二(èr)、常見的電機控制(zhi)算法及研究方法(fa)
1、電機控制按工作(zuò)電源種類劃分:可(ke)分爲直流電機🆚和(he)交流電☔機。按結構(gòu)和工作原理可劃(hua)分:可分爲直流電(diàn)動機、異步🔴電動機(ji)、同步電動機。不同(tóng)的電機所采用的(de)✉️驅動方式也是不(bú)相同的,這次主要(yao)介紹伺服電機,伺(sì)服主要靠脈沖來(lái)定位,伺服電機接(jie)收到🏃♀️1個脈沖,就會(huì)🥰旋轉1個脈沖對應(ying)的角度,從而實現(xian)位移,因此,伺服電(diàn)機本身具備發出(chū)脈沖的功能🌈,所以(yi)⁉️伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度,都會發(fa)出對應數量的✏️脈(mò)沖,同時又與伺服(fu)💘電機接受的脈沖(chong)形成了呼應,或者(zhe)叫閉🌍環,進而很精(jing)确的控制電機的(de)轉動,從而☂️實現精(jing)确的定位,可以達(da)到0.001mm。
伺服電機相比(bi)較普通電機優勢(shi)在于控制精度、低(dī)頻扭矩,過載能力(li),響應速度等方面(miàn),所以被廣泛使用(yong)于機器人,數控機(jī)床,注塑,紡織等行(hang)業,如下圖所示。
2、傳(chuán)統控制平台隻關(guan)注電機特性,新的(de)運動控制平台由(yóu)電機及加載系統(tong)、電機驅動程序調(diào)試系統、數據采♈集(jí)和電源✍️系統💯組成(chéng)。從電機到驅動構(gou)建出完✂️整的硬件(jiàn)軟件實驗環境,提(ti)供🈚全開放式的軟(ruǎn)硬件接口,具有豐(fēng)富的可♍擴展性教(jiāo)學體驗,全面可靠(kào)的保護措施,可做(zuò)電機識别,堵轉,電(dian)機效率測試,電機(jī)🌍參數測定,電機⭐T-N曲(qu)線測試,電機運動(dòng)控制及編碼器矢(shǐ)量轉矩,無感矢量(liàng)速度分析等測試(shi),系統如下圖所示(shì)。
三、PWM控制及測試結(jie)果
脈沖寬度調制(zhi)是利用微處理器(qi)的數字輸出來對(duì)模拟電路進行控(kòng)制的一種非常有(you)效的技術,廣泛應(yīng)用在從🌍測量、通信(xin)到功率控制與變(bian)換的許多領域中(zhong),脈沖寬度調制是(shì)一種模🌈拟控制方(fang)式,其根據相應載(zai)荷的變化來調制(zhì)晶體管基極或MOS管(guan)栅極的偏置,來實(shí)現晶體管或MOS管導(dao)通時間的改變,從(cóng)而實❓現開關穩壓(yā)電源輸出的改變(biàn),MES-100測試波形如下圖(tú)所示。