[实用新型]基于DSP的直流伺服电机控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于DSP的直流伺服电机控制系统。

背景技术

自动控制系统中需要对控制对象的位置、速度、力矩等参数进行比较精确的控制，并且需要较高的可靠性(特别是医疗机器人等领域)。直流电机调速系统由于其具有调速平滑、易于控制的特点，被广泛地应用于数控机床、工业机器人等对控制要求较高的自动化设备以及生产部门中。而据相关研究资料表明，现如今虽然我国本土伺服企业近年来得到了较快的发展，国外品牌占据的伺服市场份额仍然高达80％。日本品牌以其在性价比和可靠性上的优势几乎垄断了中小型市场，欧美的产品则在高端产品和生产线上保持较强竞争力。

因此设计一种高性能、高可靠性的直流伺服电机控制系统具有较好的应用前景和实际意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于DSP的直流伺服电机控制系统，通过简单的电路构造，使直流伺服电机运行在较高的精度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于DSP的直流伺服电机控制系统，包括：上位机、电机驱动单元、信号反馈单元，以及与所述上位机相连的DSP控制单元；其中所述DSP控制单元的控制端与电机驱动单元的输入端相连，以控制直流伺服电机转速和转动位置；所述信号反馈单元适于将采集电机转速和转动位置数据发送至DSP控制单元；以及所述DSP控制单元还与用于避免电机设置参数掉电丢失的存储单元相连。

进一步，所述上位机适于通过RS485与DSP控制单元数据通讯。

进一步，所述DSP控制单元包括：DSP模块，与该DSP模块的信号采集端相连的正交编码脉冲电路模块，所述DSP模块的输出端与PWM模块的输入端相连，所述PWM模块的输出端与电机驱动单元的输入端相连；所述信号反馈单元包括：光电编码器，所述光电编码器采集电机转速和转动位置数据，并将上述数据通过正交编码脉冲电路模块反馈至DSP模块。

进一步，所述电机驱动单元包括：与所述PWM模块的输出端相连的逻辑模块，所述逻辑模块适于输出用于控制电机运转的占空比信号；所述逻辑模块的相应输出端分别与左、右半桥驱动器相连，所述左、右半桥驱动器的相应控制端分别与H桥驱动电路相连，即左、右半桥驱动器分别驱动所述H桥驱动电路中左、右半桥电路。

本实用新型的有益效果是，本基于DSP的直流伺服电机控制系统，采用DSP控制单元作为伺服直流电机转动的控制电流，实时通过信号反馈单元获得电机转动的位置、转数数据，使电机可以在速度模式与位置模式两种模式下高精度稳定地运行，能高性能、高可靠性的实现对电机的控制，具有较好的应用前景和实际意义。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的基于DSP的直流伺服电机控制系统的原理框图；

图2是本实用新型的DSP控制单元的原理框图；

图3是本实用新型的逻辑模块的电路原理图；

图4是本实用新型的左半桥驱动器的电路原理图；

图5是本实用新型的右半桥驱动器的电路原理图；

图6是本实用新型的H桥驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，本实用新型的一种基于DSP的直流伺服电机控制系统，包括：上位机、电机驱动单元、信号反馈单元，以及与所述上位机相连的DSP控制单元；其中所述DSP控制单元的控制端与电机驱动单元的输入端相连，以控制直流伺服电机转速和转动位置；所述信号反馈单元适于将采集电机转速和转动位置数据发送至DSP控制单元；以及所述DSP控制单元还与用于避免电机设置参数掉电丢失的存储单元相连。

通过所述存储单元还解决了DSP所设置的驱动器、电机参数掉电丢失的技术问题。

具体的，所述上位机可以为一PC端，用于向DSP控制单元发送指令从而调整驱动器的参数或控制电机运行。所述存储单元例如但不限于采用FM24CL32存储芯片。

如图2所示，进一步，所述DSP控制单元包括：DSP模块，与该DSP模块的信号采集端相连的正交编码脉冲电路模块，所述DSP模块的输出端与PWM模块的输入端相连，所述PWM模块的输出端与电机驱动单元的输入端相连；所述信号反馈单元包括：光电编码器，所述光电编码器采集电机转速和转动位置数据，并将上述数据通过正交编码脉冲电路模块(QEP模块)反馈至DSP模块。