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          采用DSP工業(yè)電機控制系統(tǒng)電路

          作者: 時間:2018-08-27 來源:網絡 收藏

          根據工業(yè)縫紉機的性能,提出了一套以DSP為核心的永磁同步電機系統(tǒng)設計方案。詳述了其關鍵部分的功能與實現(xiàn)方法,設計了電路原理圖,完成了系統(tǒng)軟、硬件設計和系統(tǒng)的安裝;并對樣機系統(tǒng)的各項性能進行了測試。很好地實現(xiàn)了系統(tǒng)的調速范圍寬、定位精度高的要求,增強了產品的市場競爭力。傳統(tǒng)的工業(yè)縫紉機,主軸驅動大多采用離合器電機,縫制過程中的動作都靠機械和人工配合完成,存在效率低、體積大、調速范圍窄、位置難、自動化程度低。另一方面,傳統(tǒng)的工業(yè)縫紉機,由于主軸驅動靠離合器電機,通電后不管機器是否正處于縫制狀態(tài),電機都一直在高速運轉耗電,不能實現(xiàn)有縫制動作時機器運轉,沒有縫制動作時機器停止,從而造成了大量電能浪費。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201808/387799.htm

          系統(tǒng)設計完成的是整體電控縫紉機的總體技術方案,它是完成電控縫紉機設計的最關鍵的一個步驟,該電控系統(tǒng)主要包括器、驅動器、電機、編碼器、、電磁鐵等幾個部分,系統(tǒng)框圖如圖1所示。

          控制器

          圖1的控制器作為工業(yè)縫紉機控制系統(tǒng)的核心,一方面產生伺服電機驅動信號,送給驅動器控制縫紉機完成定針位,并完成各種不同線跡的控制功能,另一方面產生開關信號給功率開關電路,完成縫紉機的剪線、撥線、前后加固、抬壓腳等動作??刂破鞯膭幼餍枰姍C編碼器信號、機頭同步信號、腳踏板加減信號、電機電流信號等信號的參與運算,以協(xié)調整個機器完成相應動作。該控制器的硬件電路如圖2所示。

          該控制器的主體核心采用TMS320F2406 DSP(U4)進行程序編程,以實現(xiàn)對永磁同步電機實行磁場定向控制。對永磁同步電機實行磁場定向控制的原理框圖如圖3。

          通過電流測量逆變器輸出的定子電流iA、iB,經過DSP的A/D轉換器轉換成數字量,并利用iC=-(iA+ iB)計算出iC。通過Clarde變換將電流iA、iB、iC變換成旋轉坐標系中的直流分量isq、isd,isq、isd作為電流環(huán)的負反饋量。利用增量式編碼器測量電動機的機械轉角位移qm,并將其轉換成電角度qe和轉速n。電角度qe用于參與Park變換和逆變換的計算。轉速n作為速度環(huán)的負反饋量。給定轉速nref與轉速反饋量n的偏差經過速度PI調節(jié)器,其輸出作為用于轉矩控制的電流q軸參考分量isqref。isqref和 isdref(等于零)與電流反饋量isq、isd的偏差經過電流PI調節(jié)器,分別輸出dq旋轉坐標系的相電壓分量Vsqref和Vsdref。 Vsqref和Vsdref再通過park逆變換轉換成a b直角坐標系的定子相電壓矢量的分量Vsaref和Vsbref。當定子相電壓矢量的分量Vsaref、Vsbref和其所在的扇區(qū)數已知時,就可以利用電壓空間矢量SVPWM技術,產生PMW控制信號來控制逆變器。


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          關鍵詞: 控制 傳感器

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