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【算法研究】如何對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制?

更新時(shí)間:2020-12-16瀏覽:700次

電機(jī)作為各種電器和機(jī)械的動(dòng)力源,無(wú)論在工業(yè)應(yīng)用還是個(gè)人項(xiàng)目上,幾乎每位工程師和電子愛(ài)好者都會(huì)接觸,可謂小電機(jī)大作用,今天我們就一起聊聊電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制算法。

 

一、dsp與ti

為什么提到電機(jī)控制很多人首先會(huì)聯(lián)想到dsp?而談到dsp控制總繞不過(guò)ti,首先dsp芯片是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器。該芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開(kāi)的哈佛結(jié)構(gòu),具有專(zhuān)門(mén)的硬件乘法器,提供特殊的指令,可以用來(lái)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。基于dsp芯片構(gòu)成的控制系統(tǒng)事實(shí)上是一個(gè)單片系統(tǒng),因此整個(gè)控制所需的各種功能都可由dsp芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此,可以減小目標(biāo)系統(tǒng)的體積,減少外部元件的個(gè)數(shù),增加系統(tǒng)的可靠性。優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好、精度高、處理速度快,目前在變頻器、伺服行業(yè)有大量使用。

二、常見(jiàn)的電機(jī)控制算法及研究方法

1、電機(jī)控制按工作電源種類(lèi)劃分:可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。按結(jié)構(gòu)和工作原理可劃分:可分為直流電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)。不同的電機(jī)所采用的驅(qū)動(dòng)方式也是不相同的,這次主要介紹伺服電機(jī),伺服主要靠脈沖來(lái)定位,伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖,就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度,從而實(shí)現(xiàn)位移,因此,伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖,同時(shí)又與伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),進(jìn)而很控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)定位,可以達(dá)到0.001mm。伺服電機(jī)相比較普通電機(jī)優(yōu)勢(shì)在于控制精度、低頻扭矩,過(guò)載能力,響應(yīng)速度等方面,所以被廣泛使用于機(jī)器人,數(shù)控機(jī)床,注塑,紡織等行業(yè).

 

2、傳統(tǒng)控制平臺(tái)只關(guān)注電機(jī)特性,新的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)由電機(jī)及加載系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序調(diào)試系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和電源系統(tǒng)組成。從電機(jī)到驅(qū)動(dòng)構(gòu)建出完整的硬件軟件實(shí)驗(yàn)環(huán)境,提供全開(kāi)放式的軟硬件接口,具有豐富的可擴(kuò)展性教學(xué)體驗(yàn),全面可靠的保護(hù)措施,可做電機(jī)識(shí)別,堵轉(zhuǎn),電機(jī)效率測(cè)試,電機(jī)參數(shù)測(cè)定,電機(jī)t-n曲線(xiàn)測(cè)試,電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制及編碼器矢量轉(zhuǎn)矩,無(wú)感矢量速度分析等測(cè)試,系統(tǒng)如圖2。

  

三、pwm控制及測(cè)試結(jié)果

脈沖寬度調(diào)制是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù),廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中,脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式,其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來(lái)調(diào)制晶體管基極或mos管柵極的偏置,來(lái)實(shí)現(xiàn)晶體管或mos管導(dǎo)通時(shí)間的改變,從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變,mes-100測(cè)試波形.

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