【48812】运动控制模块在直流无刷电机伺服系统中的应用
发布日期： 2024-07-18 | 作者：kok电竞下载苹果版
（包括轨迹控制、伺服控制）与顺序控制、过程控制、传动控制并列为典型的控制模式，是一直以来扮演重要支柱技术角色的自动控制系统，在许多高科技领域得到了十分普遍的应用，如激光加工、机器人、数字控制机床、大规模集成电路制造设备、雷达和各种军用武器随动系统，以及柔性制造系统（FMS-Flexible Maunfacturing systm）等等。运动控制管理系统主要由五部分构成：被移动的机械设备、带反馈和运动I/O的马达（伺服或步进）、马达驱动单元、运动控制
与特定应用马达、编码器、限制器、用户（运动）I/O连接在一起，用一根控制电缆连接运动控制模块与Power Drives，为全部的命令集与反馈信号提供一个通道。当PowerDrive的性能不能够满足应用需要时，用户还可选择通用运动接口（UMI）螺丝接线端子附件，与第三方马达和驱动器/放大器连接。
因为一般盛行的解决方案均为封闭式结构系统, 所以基于计算机的运动解决方案所拥有的附加灵活性及低成本潜力使其受到普遍欢迎。
随着功率电子技术、微电子技术、计算机技术及控制原理的进步，以交流伺服电动机为执行电动机的交流伺服驱动具有了可与直流伺服驱动相比拟的特性，从而使得交流伺服电动机固有的优势得到了充分的发挥，交流伺服驱动已成为现代伺服驱动发展的方向。
而当今的应用最迫切需要能在苛刻条件下一天24小时连续工作的、可靠耐用的工业机器人和自动机械装置。这样的系统要求远比以前具有精确的电机和反馈控制，今天的大多数性能改进要归功于新技术和微电子技术的发展。这些创新消除了机器人和自动机械装置共用工作空间时产生的碰撞，改进了任务分配并且提高了伺服系统的精确性，从而使自动机械系统更加可靠地工作。由于运动控制芯片或模块能为一般伺服与步进应用提供精确、高性能的运动功能，故可以简单易用的运动控制模块、软件、以及外设为运动和测量集成需求提供最佳集成解决方案。这篇文章着重讨论运动控制模块在直流无刷电机伺服系统中的应用，并对其主要运动控制模块的接收电路与正交编码器信号电缆技术作分析说明。
运动控制模块要在直流无刷电机伺服系统中得到应用，它必须组成闭环的运动控制管理系统，这是现代的自动化系统为完成运动控制所持有的特征。
该直流无刷电机伺服系统由运动控制模块（卡）与伺服电机、驱动器和反馈元件（反馈用正交编码器）组合及编程/操作接口软件等组成，它能对于速度和位置提供精确与稳定的控制。图2所示为运动控制模块组成的直流无刷电机伺服系统方块图。
对高性能、高速的应用系统而言，直流无刷电机是可用的，故此处所述系统均是直流无刷电机伺服系统。这种电机的轴端装有测定轴速和换向点的正交编码器，用于控制电机的线圈切换顺序。而第二个正交编码器安装在机械装置的旋转轴上，它输出旋转轴的位置数据信号，使由于传动装置和导螺杆中的齿隙（两个或多于齿轮间的间隙）所导致的误差而引起旋转轴的位置和电机轴的位置不一致问题得到解决。
典型的运动控制模块包含一个微处理器和一个用于处理高速编码信号的DSP或定制ASIC（专用集成电路）。运动控制模块为驱动器或放大器提供一个控制转动速度和方向的信号，驱动器把它转换为适当的电压和电流（功率）去驱动电机运转。这样的运动控制模块在直流无刷电机伺服系统中的应用就能使系统成为坚固的、具有容错能力的运动控制反馈系统。那么如何应用？也就说是如何设计呢？.
■ 运动控制模块与正交编码器输出之间的接口电路，即运动控制模块的输入电路-接收器电路，它是系统的关键；
1、运动控制模块的编码输入电路-接收器电路，实际上就是运动控制模块与正交编码器输出之间的接口电路。本系统采用MAX3095型芯片接收器电路与正交编码器电缆-端子电阻匹配电路组合作为其接口电路。