동력 드라이브 모듈
제어 시스템에서, 제어 신호는 모터가 작동하기에 충분한 전력을 제공하지 않기 때문에 모터 인 액츄에이터를 직접 구동 할 수 없습니다. 제어 신호는 모터를 구동하기 위해 파워 앰프 유닛을 통과해야합니다. 전력 증폭기 구성 요소는 고정 된 전압을 갖는 전원을 제어 신호에 의해 제어되는 에너지 원으로 바꾸고, 전압, 전류 또는 다른 파라미터는 제어 신호에 따라 변한다. 서보 시스템에서 가장 널리 사용되는 직류 (비례) 전력 증폭기, 스위칭 전력 증폭기 및 사이리스터 전력 증폭기의 세 가지 유형의 DC 전력 증폭기가 있습니다. 스위칭 전력 증폭기는 펄스 폭 변조 변환기 (PWM modulation method)로 변조된다.
1. PWM 속도 원리
PWM 드라이브는 고전력 트랜지스터의 스위칭 특성을 사용하여 DC 전원 공급 장치의 고정 전압을 변조하고 고정 주파수에서 켜고 끄며 한 사이클에서 "켜짐"및 "꺼짐"시간 길이를 변경합니다 필요에 따라. 모터 속도는 서보 모터의 전기자에서 전압의 "듀티 사이클"을 변경하여 평균 전압의 크기를 변경함으로써 제어됩니다. 그림 3은 PWM 제어 회로도를 보여준다.
2. 전류 검출 회로
모터의 고정자 3 상 모터는 IR Company에서 제조 한 칩 IR2277에 의해 테스트되어 모터 컨트롤러의 상전류를 감지합니다. 칩에는 DSP와 동기화 된 신호 단자가 있습니다. 고정자 전류는 칩에 의해 검출되어 DSP의 AD 변환기로 출력되고, 2 상 전류가 검출 됨으로써 고정자의 3 상 전류의 정보가 얻어진다. 그림은 모터 제어 시스템의 블록 다이어그램을 보여줍니다.
3. 속도 검출 회로
속도는 증분 광전 센서를 사용하여 감지됩니다. 90 도의 위상차를 갖는 두 개의 구형파 신호 A 및 B와 비 신호 PA, PB 및 제로 펄스 PZ 신호를 출력합니다. 광전자 엔코더는 제어 시스템의 이벤트 매니저의 직교 코딩 유닛에 의해 검출되고, A 및 B는 직교 디코딩 펄스 유닛의 두 채널 (QEP1 및 QEP2)에 각각 연결된다. 상기 직교 복호화 펄스 부 (QEP)는 방향 검출 로직이 두 시퀀스 중 어느 시퀀스가 프리앰블 시퀀스인지를 판별 한 후, 선택된 타이머의 방향 입력으로서 방향 신호를 생성 할 수있는 방향 검출 기능을 갖는다. 두 개의 쿼드 러처 입력 펄스 열의 양쪽 에지는 쿼드 러처 디코딩 펄스 단위로 카운트되어 각 입력 시퀀스의 4 배인 클록 주파수를 생성합니다.
4. 결론
DSP의 제어 구조는 시스템의 하드웨어에 채택됩니다. 현재의 디자인은 시스템 벡터 제어의 요구 사항을 충족시킬 수있는 간단하고 컴팩트 한 디자인입니다. 동시에 전체 디지털 제어로 시스템의 제어 정확도, 기능 및 방해 방지 기능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 전형적인 폐 루프 제어 시스템의 제어 알고리즘으로부터, 아날로그 회로는 복잡한 제어 알고리즘을 구현하기가 어렵다. 보행 로봇은 구동 시스템에 대한 요구가 더 높습니다. 따라서 DSP 기반의 모든 디지털 모터 제어 시스템이 선택되고 사용되는 칩이 빠릅니다. 높은 비트 수, 큰 온 - 칩 메모리 용량, 특수 모터 제어 모듈 및 CAN 버스 통신 기능, 제어 요구 사항을 만족시키는 A / D 변환 모듈 포함.
