[实用新型]全数字交流伺服控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种伺服传动装置的控制设备，特别涉及一种专用运动控制DSP器件的全数字交流伺服控制系统。

背景技术

现有市场上的全数字化交流伺服控制系统，存在以下缺点：第一只能用指定型号的永磁交流伺服电机，限制了使用的通用性和灵活性；第二力矩刚度不够高；第三动态跟踪误差仍然比较大，可达到最高加工精度和最高光洁度都不够理想。

发明内容

本实用新型是针对现有交流伺服控制系统通用性差、加工精度不高的问题，提出了一种全数字交流伺服控制系统，其特点是输出力矩刚度大，动态跟踪误差小，可达到远为更高的加工精度和光洁度。

本实用新型的技术方案为：一种全数字交流伺服控制系统，包括控制板、功率板、显示板、伺服电机，控制板输出控制信号到功率板，输出检测信号到显示板去显示信息，功率板接收控制板控制信号，输出功率驱动信号，去控制伺服电机，同时反馈经过内部高压隔离电路的电源电压电流信号给控制板，控制板包括专用运动控制数字信号处理器DSP、现场可编程门阵列FPGA、数字开关输入输出电路、模拟信号输入输出电路、驱动电路；可处理复杂逻辑关系的现场可编程门阵列FPGA直接接到数字开关输入输出电路，对信号进行处理，并通过数据线、地址线和DSP进行通讯，交换信息，由数字信号处理器DSP进行计算，再输出控制信号给驱动电路，驱动电路输出到功率板上，再去控制伺服电机，数字信号处理器DSP接到模拟信号输入电路信号，数字化后，进行计算和控制，并输出信号到模拟输出电路。

所述数字开关输入输出电路，包括编码器信号输入电路、编码器信号输出电路、位置脉冲输入电路、开关信号输入电路、开关信号输出电路。所述模拟输出电路，模拟信号输出电路依次包括隔离电路、整形放大电路、滤波电路、反馈采样电路。所述高压隔离电路采用双光耦隔离电路。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型全数字交流伺服系统为伺服传动提供一种高性能、功能全面、操作维护简便、可靠性高的控制系统。

附图说明

图1是本实用新型全数字交流伺服控制系统的原理框图；

图2是本实用新型全数字交流伺服控制系统控制板主芯片的部分接线图；

图3是本实用新型全数字交流伺服控制系统高压信号隔离输出电路的原理图；

图4是本实用新型全数字交流伺服控制系统模拟输出的PWM实现方法原理图；

图5是本实用新型全数字交流伺服控制系统纹波信号的分离放大电路原理图。

具体实施方式

如图1所述全数字交流伺服控制系统的原理框图由控制板、功率板、显示板、再加伺服电机组成。在控制板中，包括专用运动控制DSP器件U41、现场可编程门阵列U2、高速存储器U40、PWM驱动电路U4、编码器信号输入电路U17和U18、编码器信号输出电路U16、编码器电源控制电路Q7、Q8、位置脉冲输入电路U13和U15、开关信号输入电路U7、U9、U11、开关信号输出电路U5、U6、U8、U10、U12、U14、非易失器件U42、输入模拟信号处理芯片U25～U31、U34、U37、U43，输出模拟信号处理芯片U33、U32、U36、U35、通讯接口电路U38、U39、U45。输入模拟信号处理芯片U25～U31、U34、U37、U43的信号输入专用运动控制DSP器件U41，专用运动控制DSP器件U41与现场可编程门阵列U2的数据线、地址线连接，专用运动控制DSP器件U41输出信号入PWM驱动电路U4，PWM驱动电路U4输出信号入功率板，专用运动控制DSP器件U41输出信号入编码器电源控制电路Q7、Q8控制编码器电源，高速存储器U40、非易失器件U42与专用运动控制DSP器件U41互相传递数据，开关信号输入电路U7、U9、U11、位置脉冲输入电路U13和U15、编码器信号输入电路U17和U18输入数字信号到现场可编程门阵列U2，现场可编程门阵列U2输出信号入开关信号输出电路U5、U6、U8、U10、U12、U14、编码器信号输出电路U16、通讯接口电路U38、U39、U45和显示板。其特征为采用专用运动控制DSP器件U41、现场可编程门阵列U2作为核心控制电路，采用PWM滤波后作为模拟量输出，U2独立实现键盘及显示接口，母线电压纹波提取采集。