交流伺服驱动单元抗干扰设计与实现
2013-06-06李长兵曹章平
机电工程技术 2013年6期
李长兵,曹章平
(广州数控信息科技有限公司,广东广州 510663)
当前,交流伺服驱动单元已广泛用于数控机床、机器人、注塑机等各个领域,伺服技术的发展对控制精度的要求越来越高,但在实际应用场合,交流伺服驱动单元所处的环境却非常恶劣,总会出现一些干扰因素,影响到伺服系统的正常工作,如对控制电源的干扰、伺服误报警等,造成加工尺寸不对、机床撞刀等,甚至威胁到人和机器的安全。
基于DSP 的交流伺服驱动单元要求数字化、智能化、小型化,通常需要将整个控制电路集成在一块电路板上,电路板密度较高,如果设计不当,电路板会产生很大的噪声,影响到伺服控制精度,严重的甚至不能实现控制目的。因此设计好电路板的电磁兼容性,减小电路中的噪声,提高伺服抗干扰能力就成了电路设计时必须考虑的问题。本文从软件设计、地线的处理以及驱动电路设计等几个方面讨论了伺服控制电路中一些电磁兼容性设计的方法,并结合多年来的实际工作经验阐述了常用的抗干扰措施,并通过实验验证了本文中改进措施的有效性。
1 系统总体设计
交流伺服驱动单元主要由按键显示、控制电路和功率电路三部分组成。按键显示部分主要功能是提供人机界面,用户可通过按键设置、修改驱动单元的参数和实时查看驱动单元的运行状态。控制部分是驱动单元的控制核心,它由DSP、FPGA 及其外围电路组成。DSP 器件选用TI公司16 位数字信号处理器TMS320LF2407,主要完成键盘扫描、显示、通信、电流环/速度环/位置环控制、SVPWM矢量调制以及转子磁场矢量控制算法等处理。……
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