基于PC+運動控制卡的開放式伺服運動控制系統(tǒng)開發(fā)研究.pdf

1、隨著自動化控制技術的飛速發(fā)展，為實現(xiàn)計算機控制設備的高精、高速軌跡運動，伺服電機控制裝置(步進、交流、直流)已越來越多地應用于各種工業(yè)自動化場合。傳統(tǒng)的運動控制已不能滿足各種機電一體化設備的需要，采用開放式運動控制體系結構已成為機電設備的一種趨勢。國內(nèi)外運動控制的現(xiàn)狀使我們迫切需要在這一領域開發(fā)出真正適合我國技術應用水平的產(chǎn)品。本文圍繞開放式運動控制系統(tǒng)的應用，利用運動控制卡、永磁同步電機(PMSM)及其驅(qū)動器和兩相混合式步進電機及其驅(qū)

2、動器構建了一種三維開放式運動控制平臺，并結合運動控制卡的DLL模塊在VC++環(huán)境下進行了二次開發(fā)。
　　 首先，對PMSM的數(shù)學模型、等效電路及其矢量控制進行深入分析，并給出了PMSM的id=0矢量控制方式的實現(xiàn)方法以及PWM電流控制方案。深入分析基于矢量控制控制的PMSM位置伺服系統(tǒng)電流滯環(huán)控制方案，為了實現(xiàn)高性能的位置伺服電流環(huán)控制，對比了常規(guī)電流滯環(huán)控制和三角波載波比較方式的PWM電流滯環(huán)控制。通過仿真分析得出采用常規(guī)電流

3、滯環(huán)控制對系統(tǒng)的整體性能影響比較大，而采用三角波載波比較方式的電流滯環(huán)控制容易獲得良好的控制效果。
　　 然后，本文圍繞開放式伺服運動控制系統(tǒng)的應用，利用運動控制卡、永磁同步電機(PMSM)及其驅(qū)動器和兩相混合式步進電機及其驅(qū)動器構建了一種三維開放式運動控制平臺。在設計時，X軸、Y軸使用PMSM及其驅(qū)動器構成閉環(huán)位置控制系統(tǒng)，Z軸則使用兩相混合式步進電機及其驅(qū)動器構成開環(huán)位置控制系統(tǒng)，并將這兩種系統(tǒng)混合在一起與上位伺服/步進運動