Módulo de acionamento de energia
Em um sistema de controle, o sinal de controle não pode acionar diretamente o atuador, porque ele não fornece energia suficiente para o motor operar. O sinal de controle deve passar pela unidade de amplificação de potência para acionar o motor. Pode dizer-se que o componente amplificador de potência faz com que a fonte de alimentação tenha uma tensão fixa numa fonte de energia controlada pelo sinal de controlo e a tensão, corrente ou outros parâmetros variam com o sinal de controlo. Existem três tipos de amplificadores de potência DC que são os mais amplamente utilizados em sistemas servo: amplificadores de potência linear (proporcional), amplificadores de potência de comutação e amplificadores de potência tiristores. O amplificador de potência de comutação é modulado por um conversor de modulação por largura de pulso, que é chamado de método de modulação PWM.
1. Princípio de velocidade PWM
O inversor PWM usa as características de chaveamento de transistores de alta potência para modular a tensão fixa da fonte de alimentação CC, ligá-la e desligá-la em uma freqüência fixa e alterar o comprimento dos tempos "ligado" e "desligado" em um ciclo como necessário. A velocidade do motor é controlada alterando o "ciclo de serviço" da tensão na armadura do servomotor para alterar a magnitude da tensão média. A figura 3 mostra o esquema de controle do PWM.
2. circuito de detecção de corrente
O motor trifásico do estator do motor é testado por um chip IR2277 produzido pela IR Company para detectar a corrente de fase no controlador do motor. O chip possui um terminal de sinal sincronizado com o DSP. A corrente do estator é detectada pelo chip e é enviada para o conversor AD do DSP, e a corrente das duas fases é detectada, obtendo-se assim a informação da corrente trifásica do estator. A figura mostra o diagrama de blocos do sistema de controle do motor.
3. circuito de detecção de velocidade
A velocidade é detectada usando um codificador fotoelétrico incremental. Emite dois sinais de onda quadrada, A e B, com uma diferença de fase de 90 graus e sinais sem sinal PA, PB e PZ de pulso zero. O codificador fotoelétrico é detectado pela unidade de codificação ortogonal do gerenciador de eventos no sistema de controle, e A e B estão respectivamente conectados aos dois canais QEP1 e QEP2 da unidade de pulso de decodificação ortogonal. A unidade de impulso de descodificao de quadratura QEP tem uma funo de deteco de direco cuja lgica de deteco de direco discrimina qual das duas sequcias uma sequncia de prembulo, e depois pode gerar um sinal de direco como entrada de direco do temporizador seleccionado. Note que ambas as bordas das duas colunas de pulsos de entrada em quadratura são contadas pela unidade de pulso de decodificação de quadratura, produzindo, assim, uma freqüência de clock que é quatro vezes a de cada seqüência de entrada.
4. Conclusão
A estrutura de controle do DSP é adotada no hardware do sistema. O design atual é simples e compacto, que pode atender aos requisitos do controle vetorial do sistema. Ao mesmo tempo, o controle digital total pode melhorar muito a precisão do controle, a função e a capacidade anti-interferência do sistema. A partir do algoritmo de controle do sistema típico de controle de malha fechada, o circuito analógico é difícil de implementar algoritmos de controle complexos. O robô ambulante possui requisitos mais altos no sistema de acionamento. Portanto, o sistema de controle de motor totalmente digital baseado em DSP é selecionado e o chip usado é rápido. Alto número de bits, grande capacidade de memória no chip, módulo especial de controle do motor e função de comunicação do barramento CAN, com módulo de conversão A / D, que satisfaz os requisitos de controle.
