摘要:提出一種基于數(shù)字信號處理囂(DSP)的直線電機位置伺服系統(tǒng)。訪系統(tǒng)充分利用了DSP周邊接口豐富、運算速度快的特點,使所設計的系統(tǒng)硬件簡單,并實現(xiàn)了采用狀態(tài)反饋對系統(tǒng)進行控制。實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,具有良好的動靜態(tài)特性。
關鍵詞:數(shù)字信號處理囂;直線電機;住置伺服
1 引言
直線電機作為一種機電系統(tǒng),將機械結(jié)構(gòu)簡單化電氣控制復雜化,符合了現(xiàn)代機電技術的發(fā)展趨勢。它的最大特點是滿足了人們對機床進給系統(tǒng)伺服性能提出的更高要求:有很高的驅(qū)動能力、快速進給速度和極高的快速定位精度。與傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)(即旋轉(zhuǎn)電動機+滾珠絲杠等中間環(huán)節(jié))相比,直線電機不再是旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)運動加上機械變換環(huán)節(jié)而獲得最終的直線運動它彌補了傳統(tǒng)系統(tǒng)進給速度為90-120m/min,最大加速度只有15g,機械元件產(chǎn)生彈性變形、摩擦、反向間隙、非線性誤差等缺陷。作為第四代機床關鍵技術之一的直線電機,能有效地進行“直接驅(qū)動”,因而得到了廣泛應用。
在高精度微進給的數(shù)控機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)中,對于直線電機的控制要求很高,合適的控制算法能很好地適合伺服控制的要求但傳統(tǒng)的電機控制多采用單片機,由于受CPU運算速度的限制,成本較高,難以實現(xiàn)許多復雜的算法:進入90年代,DSP技術有了驚人的發(fā)展,體現(xiàn)在DSP的性能和指標不斷提高,應用領域越來越廣,與傳統(tǒng)的微處理器相比,它能夠提供更好的性能價格比,更高的運算速度和能力,是運算密集型而不是事物密集型的器件。隨著技術的發(fā)展和價格的降低,不斷涌現(xiàn)在新的應用領域。
本文應用美國TI公司的高速電機控制芯片TMS320F240構(gòu)成一個直線電機伺服控制實驗系統(tǒng),給出了系統(tǒng)閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)框圖,介紹了系統(tǒng)控制方法和DSP硬件實現(xiàn)電路。
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基于DSP的直線電機位置伺服系統(tǒng)[/align][/b]