運動(dòng)控制模塊在直流無(wú)刷電機伺服系統中的應用(05-100)

　　運動(dòng)控制模塊的應用-直流無(wú)刷電機伺服系統

　　運動(dòng)控制模塊要在直流無(wú)刷電機伺服系統中得到應用,它必須組成閉環(huán)系統的運動(dòng)控制系統。

　　該直流無(wú)刷電機伺服系統由運動(dòng)控制模塊(卡)與伺服電機、驅動(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.它能對于速度和位置提供精確與穩定的控制。圖2所示為運動(dòng)控制模塊組成的直流無(wú)刷電機伺服系統方塊圖。

 

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

　　從圖2看出,該運動(dòng)控制系統是含有一個(gè)直流無(wú)刷電機的伺服系統,而其運動(dòng)控制模塊正交編碼器的接口電路,就是運動(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。

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

　　典型的運動(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的DSP或定制ASIC。運動(dòng)控制模塊為驅動(dòng)器或放大器提供一個(gè)控制轉動(dòng)速度和方向的信號,驅動(dòng)器把它轉換為適當的電壓和電流去驅動(dòng)電機運轉。這樣的運動(dòng)控制模塊在直流無(wú)刷電機伺服系統中的應用就能使糸統成為堅固的、具有容錯能力的運動(dòng)控制反饋系統。該系統應注意下列問(wèn)題：

　　•運動(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計;

　　.正交編碼器信號電纜系統的應用。

　　運動(dòng)控制模塊的接收電路

　　運動(dòng)控制模塊的編碼輸入電路-接收器電路,實(shí)際上就是運動(dòng)控制模塊與正交編碼器輸出之間的接口電路。本糸統采用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(A、 、B、B、INDEX和 ),通過(guò)電纜傳送至運動(dòng)控制模塊的接收電路MAX3095。接收電路把RS-422信號轉換為邏輯電平信號,并把信號送至運動(dòng)控制模塊或DSP或ASIC進(jìn)行處理。接收電路必須對來(lái)自伺服系統的各種故障包括開(kāi)路、短路、噪聲等做出反應,即對來(lái)正交編碼器輸出中的開(kāi)路、短路、噪聲編碼信號做出反應。

 

　　圖3 運動(dòng)控制模塊與正交編碼器輸出之間的接口電路