如何對電機進行精確控制?

B0  2019年 10月06日 9:49


一、DSPTI

為什麼提到電機控制很多人首先會聯想到DSP?而談到DSP控制總繞不過TI,首先DSP晶元是一種具有特殊結構的微處理器。該晶元的內部採用程序和數據分開的哈佛結構,具有專門的硬體乘法器,提供特殊的指令,可以用來快速地實現各種數字信號處理演算法。基於DSP晶元構成的控制系統事實上是一個單片系統,因此整個控制所需的各種功能都可由DSP晶元來實現。因此,可以減小目標系統的體積,減少外部元件的個數,增加系統的可靠性。優點是穩定性好、精度高、處理速度快,目前在變頻器、伺服行業有大量使用。主流的DSP廠家有美國德州儀器(Texas InstrumentsTI)、ADImotorola、傑爾等其他廠商,其中TITMS320系列以數字控制和運動控制為主,以價格低廉、簡單易用、功能強大很受歡迎。

二、常見的電機控制演算法及研究方法

1.電機控制按工作電源種類劃分:可分為直流電機和交流電機。按結構和工作原理可劃分:可分為直流電動機、非同步電動機、同步電動機。不同的電機所採用的驅動方式也是不相同的,這次主要介紹伺服電機,伺服主要靠脈衝來定位,伺服電機接收到1個脈衝,就會旋轉1個脈衝對應的角度,從而實現位移,因此,伺服電機本身具備發出脈衝的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈衝,同時又與伺服電機接受的脈衝形成了呼應,或者叫閉環,進而很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0.001mm。伺服電機相比較普通電機優勢在於控制精度、低頻扭矩,過載能力,響應速度等方面,所以被廣泛使用於機器人,數控機床,注塑,紡織等行業,如圖 1

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1

2.傳統控制平台只關注電機特性,新的運動控制平台由電機及載入系統、電機驅動程序調試系統、數據採集和電源系統組成。從電機到驅動構建出完整的硬體軟體實驗環境,提供全開放式的軟硬體介面,具有豐富的可擴展性教學體驗,全面可靠的保護措施,可做電機識別,堵轉,電機效率測試,電機參數測定,電機T-N曲線測試,電機運動控制及編碼器矢量轉矩,無感矢量速度分析等測試,系統如圖 2

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資料來源 : digitimes

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B1  2019年 10月14日 8:46


感謝TonyStark大的分享, 文中所說:

> 伺服電機本身具備發出脈衝的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,

> 都會發出對應數量的脈衝


我猜作者想要表達的可能是, 伺服馬達會掛一個編碼器, 這個編碼器隨著馬達旋轉也同時因旋轉量而輸出相應的脈波(大陸稱脈衝).

輸出脈衝的比較有可能屬於AB相方波形式的編碼器, 近年許多馬達也採用串列通訊的形式, 類似數據網路的通訊傳輸方法。

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