基于TMS320F2812的雙通道高精度伺服系統(tǒng)

在PWM中斷服務(wù)子程序中,實(shí)時(shí)讀取RDC電路的輸出信號(hào),作為SVPWM控制算法的角度依據(jù); RDC電路的輸出信號(hào)與電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信息相對(duì)應(yīng),可計(jì)算出伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速和位置信號(hào),并根據(jù)A /D采樣獲得的電流信號(hào),計(jì)算實(shí)時(shí)誤差,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)閉環(huán)控制,產(chǎn)生新的PWM占空比,通過(guò)調(diào)節(jié)占空比,控制作為伺服驅(qū)動(dòng)單元的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,達(dá)到實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)高精度控制的目的。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論

伺服系統(tǒng)采用的兩臺(tái)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)主要參數(shù)為:額定功率80W,額定電壓28 V,最高轉(zhuǎn)速1 500 r/min,極對(duì)數(shù)p = 2,相電阻R = 0. 42Ω,相電感L = 2. 1 mH。系統(tǒng)工作時(shí)的PWM斬波頻率為25 kHz, SVPWM采用雙極性調(diào)制技術(shù)。

圖5a是左右通道經(jīng)過(guò)RC濾波后的一相電壓波形,圖5b是單臺(tái)伺服電機(jī)工作時(shí)的相電流波形,圖5c是伺服系統(tǒng)的起動(dòng)加速曲線。采用軟起動(dòng)方式初始加速時(shí)間稍長(zhǎng),但對(duì)伺服系統(tǒng)具有一定的保護(hù)功能;并且系統(tǒng)采用了軟起動(dòng)技術(shù),使得在加速階段轉(zhuǎn)速超調(diào)幾乎為零,保證了系統(tǒng)的精度。系統(tǒng)運(yùn)行在最高轉(zhuǎn)速時(shí),在10 min內(nèi)測(cè)量到的最大角度誤差為1. 87°,而最大轉(zhuǎn)速偏差為±1. 0%。由于采用了高精度的旋轉(zhuǎn)變壓器作為檢測(cè)元件,伺服系統(tǒng)的最低轉(zhuǎn)速低至0. 1r /min,滿足了低速場(chǎng)合的要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用TMS320F2812同時(shí)控制兩臺(tái)伺服電機(jī),利用合理的控制算法和高精度傳感器,能夠獲得較高的控制精度,滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的要求。