[实用新型]一种带有谐振抑制功能的伺服控制系统

说明书

本实用新型公开了一种带有谐振抑制功能的伺服控制系统，包括：控制模块、功率电路模块、电机测速模块以及通信监视模块；所述功率电路模块包括不控整流桥、三相逆变器、驱动电路以及三相电流采样电路；所述电机测速模块包括光电编码器、永磁同步电机以及谐振负载；所述通信监视模块包括上位机以及操作面板；所述控制模块包括谐振频率在线辨识与抑制模块、SVPWM输出模块、角度计算模块以及AD转换模块；所述操作面板与控制模块信号连接，所述SVPWM输出模块输出端与所述驱动电路连接，所述三相电流采样电路输出端与AD转换模块连接，所述角度计算模块输入端与光电编码器连接。本实用新型可以有效解决伺服系统中的高频谐振问题。

技术领域

本实用新型属于伺服驱动控制技术领域，具体涉及一种带有谐振抑制功能的伺服控制系统。

背景技术

在现代工业控制中，多惯量永磁交流伺服系统越来越多地应用于高档数控机床中。然而多惯量驱动系统中的传动装置在实际情况下并不是理想的刚体，当不断提升伺服系统的控制性能时，传动装置中由于弹性因素造成的机械谐振问题逐渐突显，影响机床加工的精度、降低生产效率，严重时甚至会导致工件乃至机床的损坏。若能够准确的辨识得到伺服系统的谐振频率，就可以针对该谐振分量精确投入陷波滤波器将其压制，使得系统避免谐振特性的影响，仍然拥有较高的动态性能。因此准确的辨识得到机械谐振频率在伺服控制系统中是十分重要的。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种带有谐振抑制功能的伺服控制系统，可以有效解决传动装置中由于弹性因素造成的高频谐振问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种带有谐振抑制功能的伺服控制系统，包括控制模块、功率电路模块、电机测速模块以及通信监视模块；

所述功率电路模块包括不控整流桥、三相逆变器、驱动电路以及三相电流采样电路；

所述电机测速模块包括光电编码器、永磁同步电机以及谐振负载；

所述通信监视模块包括上位机以及操作面板；

所述控制模块包括谐振频率在线辨识与抑制模块、SVPWM输出模块、角度计算模块、AD转换模块以及SCI通信模块；

所述操作面板与SCI通信模块信号连接，所述SVPWM输出模块输出端与所述驱动电路连接，所述三相电流采样电路输出端与AD转换模块连接，所述角度计算模块输入端与光电编码器连接。

进一步的，所述驱动电路输出端与三相逆变器的一个输入端连接，三相逆变器另一输入端与不控整流桥连接，三相逆变器的输出端与三相电流采样电路和所述永磁同步电机连接；所述不控整流桥与电源连接。

进一步的，所述光电编码器与永磁同步电机连接，永磁同步电机与谐振负载以及所述三相电流采样电路连接，所述永磁同步电机的三相定子电流经过三相电流采样电路输出至所述AD转换模块。

进一步的，所述三相电流采样电路具体采用Σ-Δ型AD采样方案，通过1位ADC进行过采样，配合噪声整形以及SinC滤波器实现采样。

进一步的，所述控制模块中还包括转速给定模块、转速控制器、转速计算模块、电流控制器、坐标反变换模块以及坐标变换模块；

所述SCI通信模块输入端与所述操作面板连接，输出端与转速给定模块连接；

所述转速给定模块输出端与转速控制器和谐振频率在线辨识与抑制模块连接；

所述转速计算模块输出端与转速控制器和谐振频率在线辨识与抑制模块连接；

所述转速控制器输出端与谐振频率在线辨识与抑制模块连接；

所述角度计算模块输出端与转速计算模块、坐标变换模块以及坐标反变换模块连接；