基于DSP的數(shù)字伺服機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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當(dāng)伺服系統(tǒng)中出現(xiàn)持續(xù)過載情況或者逆變電路出現(xiàn)直通時(shí)，電路輸出電流過大，會(huì)燒壞電機(jī)或損壞功率器件，因此需加入過流保護(hù)電路。將采樣電阻采集的信號(hào)進(jìn)行濾波處理后與設(shè)定值比較，以限定電機(jī)的最大工作電流。
2 軟件系統(tǒng)
控制軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，針對(duì)各個(gè)功能設(shè)計(jì)相應(yīng)的程序模塊。主程序通過對(duì)各個(gè)子函數(shù)的合理調(diào)用和控制最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)伺服系統(tǒng)的合理工作。
當(dāng)系統(tǒng)開始工作時(shí)，首先完成對(duì)各個(gè)程序模塊的初始化，包括CPU時(shí)鐘、看門狗、中斷、SCI口、定時(shí)器、控制參數(shù)、PWM等。完成各個(gè)模塊的初始化后，在最后的死循環(huán)中，執(zhí)行伺服機(jī)構(gòu)控制算法等待串口中斷：首先啟動(dòng)AD采集，采樣結(jié)束后，讀取AD的采樣結(jié)果。利用采樣結(jié)果和通過中斷接收的伺服控制指令控制電機(jī)工作。如果判斷通信出現(xiàn)，則執(zhí)行SCI口初始化，重新復(fù)位串口?？刂栖浖捎肅語言編寫，各個(gè)模塊可以相互調(diào)用，工作效率高，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。
3 測試系統(tǒng)及試驗(yàn)結(jié)果
測試系統(tǒng)采用直流穩(wěn)壓電源提供+27 V控制電，兩個(gè)直流電源提供電機(jī)工作電壓，其中-45 V為工作電壓，+45 V為補(bǔ)償電壓。測試平臺(tái)采用研華的數(shù)據(jù)采集和控制平臺(tái)，由LabCVI實(shí)現(xiàn)對(duì)控制電路的仿真測試控制和數(shù)據(jù)采集。試驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。
4 結(jié)論
與傳統(tǒng)的伺服控制系統(tǒng)相比，基于DSP的數(shù)字伺服機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)既有數(shù)字系統(tǒng)精度高、靈活性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，又充分發(fā)揮了無刷直流電機(jī)可靠性高、快速性好的優(yōu)點(diǎn)，大幅提升了伺服系統(tǒng)的整體性能。同時(shí)該系統(tǒng)的建模、仿真、測試、維修等與傳統(tǒng)伺服控制系統(tǒng)相比更加快捷、有效，具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。該伺服控制系統(tǒng)可以同時(shí)控制多個(gè)直流無刷電機(jī)同時(shí)工作，已在某型伺服機(jī)構(gòu)中驗(yàn)證并應(yīng)用。
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評(píng)論