運(yùn)動(dòng)控制模塊在直流無(wú)刷電機(jī)伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用(05-100)

　　運(yùn)動(dòng)控制模塊的應(yīng)用-直流無(wú)刷電機(jī)伺服系統(tǒng)

　　運(yùn)動(dòng)控制模塊要在直流無(wú)刷電機(jī)伺服系統(tǒng)中得到應(yīng)用,它必須組成閉環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。

　　該直流無(wú)刷電機(jī)伺服系統(tǒng)由運(yùn)動(dòng)控制模塊(卡)與伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和反饋元件(反饋用正交編碼器)組合及編程/操作接口軟件等組成.它能對(duì)于速度和位置提供精確與穩(wěn)定的控制。圖2所示為運(yùn)動(dòng)控制模塊組成的直流無(wú)刷電機(jī)伺服系統(tǒng)方塊圖。

 

　　圖2 用運(yùn)動(dòng)控制模塊與反饋速度和位置信號(hào)的正交編碼器等組成的直流無(wú)刷伺服系統(tǒng)

　　從圖2看出,該運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是含有一個(gè)直流無(wú)刷電機(jī)的伺服系統(tǒng),而其運(yùn)動(dòng)控制模塊正交編碼器的接口電路,就是運(yùn)動(dòng)控制模塊的編碼輸入電路,即接收器電路,它接收通過(guò)反饋編碼器電纜傳送來(lái)的正交編碼器的輸出信號(hào)。

　　對(duì)高性能、高速的應(yīng)用系統(tǒng)而言,直流無(wú)刷電機(jī)是可用的,在此所述系統(tǒng)均是直流無(wú)刷電機(jī)伺服系統(tǒng)。這種電機(jī)的軸端裝有測(cè)定軸速和換向點(diǎn)的正交編碼器,用于控制電機(jī)的線圈切換順序。而第二個(gè)正交編碼器安裝在機(jī)械裝置的旋轉(zhuǎn)軸上,它輸出旋轉(zhuǎn)軸的位置數(shù)據(jù)信號(hào),使由于傳動(dòng)裝置和導(dǎo)螺桿中的齒隙(兩個(gè)或多于齒輪間的間隙)所導(dǎo)致的誤差而引起旋轉(zhuǎn)軸的位置和電機(jī)軸的位置不一致問(wèn)題得到解決。

　　典型的運(yùn)動(dòng)控制模塊包含一個(gè)微處理器和一個(gè)用于處理高速編碼信號(hào)的DSP或定制ASIC。運(yùn)動(dòng)控制模塊為驅(qū)動(dòng)器或放大器提供一個(gè)控制轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向的信號(hào),驅(qū)動(dòng)器把它轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏魅ヲ?qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣的運(yùn)動(dòng)控制模塊在直流無(wú)刷電機(jī)伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用就能使糸統(tǒng)成為堅(jiān)固的、具有容錯(cuò)能力的運(yùn)動(dòng)控制反饋系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)注意下列問(wèn)題：

　　•運(yùn)動(dòng)控制模塊與正交編碼器輸出之間的接口電路;

　　.接收器印刷電路板的設(shè)計(jì);

　　.正交編碼器信號(hào)電纜系統(tǒng)的應(yīng)用。

　　運(yùn)動(dòng)控制模塊的接收電路

　　運(yùn)動(dòng)控制模塊的編碼輸入電路-接收器電路,實(shí)際上就是運(yùn)動(dòng)控制模塊與正交編碼器輸出之間的接口電路。本糸統(tǒng)采用MAX3095接收器電路與正交編碼器電纜-端子電阻匹配電路組合作為其接口電路。

　　正交編碼器輸出6路RS-422/RS—485信號(hào)(A、 、B、B、INDEX和 ),通過(guò)電纜傳送至運(yùn)動(dòng)控制模塊的接收電路MAX3095。接收電路把RS-422信號(hào)轉(zhuǎn)換為邏輯電平信號(hào),并把信號(hào)送至運(yùn)動(dòng)控制模塊或DSP或ASIC進(jìn)行處理。接收電路必須對(duì)來(lái)自伺服系統(tǒng)的各種故障包括開(kāi)路、短路、噪聲等做出反應(yīng),即對(duì)來(lái)正交編碼器輸出中的開(kāi)路、短路、噪聲編碼信號(hào)做出反應(yīng)。

 

　　圖3 運(yùn)動(dòng)控制模塊與正交編碼器輸出之間的接口電路