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140DAI35300 |
机器人、计算机数控机器和工厂自动化设备都需要通过伺服驱动器进行精密的位置控制,此外在许多情况下还需要进行精密的速度控制,以便正确地制造产品并维护工作流程。
工业驱动器的诸多方面都对实现精密的运动控制很重要,精密运动控制涉及实时控制设计中的三个基础子系统,即感应、处理和驱动。本文将论述各个子系统的支持技术示例。
感应
缺乏精密的位置和速度感应,就无法实现精密的运动控制。感应可以包括电机轴角位置和速度感应或传送带线性位置和速度感应。设计人员经常使用增量式光学编码器,每转有几百到一千个槽,以感应位置和速度。这些编码器通常通过正交编码脉冲 (QEP) 连接到微控制器 (MCU),因此需要 QEP 接口功能。
相比之下,编码器的精度明显更高,其通常每转具有更多的槽数,并且经过精密安装以提供角位置。感应到的位置被转换为数字表示形式,并根据标准协议进行编码。此类协议的示例有 Tamagawa 的 T-Format 和 iC-Haus GmbH 的双向串行同步 (BiSS) C。此前,您还需要现场可编程门阵列 (FPGA) 来连接此类编码器,但现在越来越多的 MCU 也具有此功能(如下图 1 所示)。由于 T-Format 和 BiSS C 协议通常与大多数 MCU 上常见的串行外设接口 (SPI)、通用异步接收器发送器 (UART) 或控制器局域网 (CAN) 等流行通信端口或接口所支持的协议不同,因此它们通常需要可定制逻辑块或专有处理单元