[发明专利]一种基于DSP的全数字交流伺服驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种交流伺服驱动系统，尤其涉及一种基于DSP的全数字交流伺服驱动系统，属于数字信号处理控制电路技术领域。

背景技术

以模拟信号为工作信号的控制电路，模拟信号指所有在时间和数值上都连续的信号。转速、电流双闭环调速系统电路中的控制信号、调节器输出的各物理量都是时间的连续函数，它们构成一个模拟控制电路，其中速度负反馈与一个调节器构成的闭环作为外环，称速度环，该调节器称为速度调节器，用ST表示。电流负反馈与另一个调节器构成的闭环置于速度环以内，称电流环，该调节器称为电流调节器，用LT表示。为了获得良好的静态与动态性能，两个调节器都采用比例积分(PI)调节器。以电流调节器为例，在运算放大器反馈回路中串入电阻R2和电容C2，构成比例积分调节器。如选择R21＝R22＝22千欧，则其输出电压为式中T2＝R2C2S为复频率。上式表明，比例积分调节器的输出电压Uk由比例运算和积分运算两部分组成。比例部分迅速反映调节作用，积分部分最终消除静态偏差。模拟式伺服分散性大、零漂移、可靠性低，且具有控制接口少、结构复杂、窄调幅比。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于DSP的全数字交流伺服驱动系统，提出了一款采用高性能基于数字信号处理器为核心运动控制芯片，以智能功率模块IPM为逆变器开关元件，辅以单片机进行控制参数设定、键盘处理、状态显示、串行通讯的全数字交流伺服驱动器，本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种基于DSP的全数字交流伺服驱动系统，包括三相整流器、软起动电路、IPM逆变器、伺服电机、门极驱动电路、故障检测电路、开关电源、数字信号处理器、单片机、RS232串行口、键盘显示、I/O控制、脉冲量接口、模拟量接口、光电编码器、霍尔元件；三相电源经过三相整流器整流后经过软起动电路分流为直流和母线后通过IPM逆变器后与霍尔元件相连接，再连接到伺服电机输入端上，霍尔元件一端连接到数字信号处理器，伺服电机通过光电编码器连接到数字信号处理器，RS232串行口、键盘显示分别与单片机双向连接，单片机与数字信号处理器双向连接，I/O控制、脉冲量接口、模拟量接口分别连接到数字信号处理器，数字信号处理器的输出端与门极驱动电路的输入端连接，门极驱动电路的输出端与IPM逆变器的输入端连接，两相直流电源通过开关电源与故障检测电路的输入端连接，故障检测电路的输出端与数字信号处理器的输出端连接。

本发明的有益效果是：全数字交流伺服驱动器不仅克服了模拟式伺服的分散性大、零漂、低可靠性等缺点，还充分发挥了数字控制在控制精度上的优势和控制方法的灵活性，同时它具有控制简单灵活、状态显示齐全、接口丰富、结构紧凑、宽调幅比，驱动器具有控制接口丰富、结构紧凑、宽调幅比等优点。

附图说明

图1全数字交流伺服驱动器的硬件结构图；

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案实现方法进行说明：图1中，提出了一款采用高性能基于数字信号处理器为核心运动控制芯片，以智能功率模块IPM为逆变器开关元件，辅以单片机进行控制参数设定、键盘处理、状态显示、串行通讯的全数字交流伺服驱动器，本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种基于DSP的全数字交流伺服驱动系统，包括三相整流器、软起动电路、IPM逆变器、伺服电机、门极驱动电路、故障检测电路、开关电源、数字信号处理器DSP、单片机、RS232串行口、键盘显示、I/O控制、脉冲量接口、模拟量接口、光电编码器、霍尔元件；三相电源经过三相整流器整流后经过软起动电路分流为直流和母线后通过IPM逆变器后与霍尔元件相连接，再连接到伺服电机输入端上，霍尔元件一端连接到数字信号处理器，伺服电机通过光电编码器连接到数字信号处理器，RS232串行口、键盘显示分别与单片机双向连接，单片机与数字信号处理器双向连接，I/O控制、脉冲量接口、模拟量接口分别连接到数字信号处理器，数字信号处理器的输出端与门极驱动电路的输入端连接，门极驱动电路的输出端与IPM逆变器的输入端连接，两相直流电源通过开关电源与故障检测电路的输入端连接，故障检测电路的输出端与数字信号处理器的输出端连接。